G. Cohen – Finite Element and Discontinuous Galerkin Methods for Transient Wave Equations (2017)

1.370 ₽

Автор: G. Cohen
Название книги: Finite Element and Discontinuous Galerkin Methods for Transient Wave Equations
Формат: PDF
Жанр: Механика
Страницы: 393
Качество: Изначально компьютерное, E-book

This monograph presents numerical methods for solving transient wave equations (i.e. in time domain). More precisely, it provides an overview of continuous and discontinuous finite element methods for these equations, including their implementation in physical models, an extensive description of 2D and 3D elements with different shapes, such as prisms or pyramids, an analysis of the accuracy of the methods and the study of the Maxwell’s system and the important problem of its spurious free approximations. After recalling the classical models, i.e. acoustics, linear elastodynamics and electromagnetism and their variational formulations, the authors present a wide variety of finite elements of different shapes useful for the numerical resolution of wave equations. Then, they focus on the construction of efficient continuous and discontinuous Galerkin methods and study their accuracy by plane wave techniques and a priori error estimates. A chapter is devoted to the Maxwell’s system and the important problem of its spurious-free approximations. Treatment of unbounded domains by Absorbing Boundary Conditions (ABC) and Perfectly Matched Layers (PML) is described and analyzed in a separate chapter. The two last chapters deal with time approximation including local time-stepping and with the study of some complex models, i.e. acoustics in flow, gravity waves and vibrating thin plates. Throughout, emphasis is put on the accuracy and computational efficiency of the methods, with attention brought to their practical aspects.
This monograph also covers in details the theoretical foundations and numerical analysis of these methods. As a result, this monograph will be of interest to practitioners, researchers, engineers and graduate students involved in the numerical simulation of waves.
Table of contents
Classical Continuous Models and Their Analysis
Definition of Different Types of Finite Elements
Hexahedral and Quadrilateral Spectral Elements for Acoustic Waves
Discontinuous Galerkin Methods
The Maxwell’s System and Spurious Modes
Approximating Unbounded Domains
Time Approximation
Some Complex Models

Описание

G. Cohen — Finite Element and Discontinuous Galerkin Methods for Transient Wave Equations (2017) — фундаментальная монография, посвящённая современным численным методам решения нестационарных волновых уравнений. Автор подробно рассматривает конечные элементы и разрывные методы Галёркина (Discontinuous Galerkin), которые сегодня являются основными инструментами для моделирования распространения волн в акустике, сейсмологии, электродинамике и других областях.

Книга объясняет математическую основу методов, вопросы устойчивости, точности и эффективности алгоритмов, включая высокопорядковые схемы, поглощающие граничные условия и адаптивные подходы. Особое внимание уделено практической реализации и сравнению разных типов элементов при решении гиперболических систем.

  • Студентам и аспирантам, изучающим численные методы решения дифференциальных уравнений
  • Инженерам и исследователям в области вычислительной акустики, сейсмического моделирования и электромагнетизма
  • Разработчикам научного ПО, нуждающимся в надёжных высокоточных схемах для волновых задач
  • Математикам, интересующимся анализом и аппроксимацией гиперболических уравнений

Отзывы

Отзывов пока нет.

Только зарегистрированные клиенты, купившие данный товар, могут публиковать отзывы.