Un estudio sobre procedimientos de integración temporal implícitos-explícitos y explícitos-explícitos adaptativos para análisis de propagación de ondas
Autores: Soares, Delfim; Sales, Isabelle de Souza; Pinto, Lucas Ruffo; Mansur, Webe João
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un estudio sobre procedimientos de integración temporal implícitos-explícitos y explícitos-explícitos adaptativos para análisis de propagación de ondas
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Técnicas
Implícito-explícito
Explícito-explícito
Sistemas
Amortiguamiento numérico
Aplicaciones geofísicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio profundiza en la efectividad de dos técnicas de integración temporal, a saber, los métodos implícito-explícito adaptativo (imp-exp) y explícito-explícito (exp-exp), que se presentan como formulaciones eficientes para abordar sistemas complejos caracterizados por múltiples escalas de tiempo. La técnica imp-exp combina procedimientos implícitos y explícitos al emplear formulaciones implícitas para componentes más rápidos y cálculos explícitos para los más lentos, logrando alta precisión y eficiencia computacional. Por el contrario, el método exp-exp, una variación de los métodos explícitos con sub-ciclado, sobresale en el manejo de sistemas localmente rígidos al emplear pasos más pequeños para resolver cambios rápidos mientras mantiene la estabilidad. Para ambos enfoques, se puede activar la amortiguación numérica mediante parámetros de integración temporal adaptativos, permitiendo que la disipación numérica se aplique localmente, si es necesario, en función del modelo discreto considerado y sus respuestas computadas, lo que permite un algoritmo disipativo numérico altamente efectivo. Además, ambas técnicas se presentan como formulaciones muy simples y directas, ya que se basan únicamente en relaciones de desplazamiento-velocidad de un solo paso, describiendo procedimientos verdaderamente autoiniciados, y son metodologías completamente automatizadas, que no requieren esfuerzo ni experiencia por parte del usuario. Este trabajo proporciona estudios comparativos de los enfoques imp-exp adaptativo y exp-exp para evaluar su precisión y eficiencia en una amplia gama de escenarios, con énfasis en aplicaciones geofísicas caracterizadas por problemas multiescala, con el objetivo de establecer en qué circunstancias se debe preferir un enfoque sobre el otro.
Descripción
Este estudio profundiza en la efectividad de dos técnicas de integración temporal, a saber, los métodos implícito-explícito adaptativo (imp-exp) y explícito-explícito (exp-exp), que se presentan como formulaciones eficientes para abordar sistemas complejos caracterizados por múltiples escalas de tiempo. La técnica imp-exp combina procedimientos implícitos y explícitos al emplear formulaciones implícitas para componentes más rápidos y cálculos explícitos para los más lentos, logrando alta precisión y eficiencia computacional. Por el contrario, el método exp-exp, una variación de los métodos explícitos con sub-ciclado, sobresale en el manejo de sistemas localmente rígidos al emplear pasos más pequeños para resolver cambios rápidos mientras mantiene la estabilidad. Para ambos enfoques, se puede activar la amortiguación numérica mediante parámetros de integración temporal adaptativos, permitiendo que la disipación numérica se aplique localmente, si es necesario, en función del modelo discreto considerado y sus respuestas computadas, lo que permite un algoritmo disipativo numérico altamente efectivo. Además, ambas técnicas se presentan como formulaciones muy simples y directas, ya que se basan únicamente en relaciones de desplazamiento-velocidad de un solo paso, describiendo procedimientos verdaderamente autoiniciados, y son metodologías completamente automatizadas, que no requieren esfuerzo ni experiencia por parte del usuario. Este trabajo proporciona estudios comparativos de los enfoques imp-exp adaptativo y exp-exp para evaluar su precisión y eficiencia en una amplia gama de escenarios, con énfasis en aplicaciones geofísicas caracterizadas por problemas multiescala, con el objetivo de establecer en qué circunstancias se debe preferir un enfoque sobre el otro.