Una investigación del método de Diferencias Finitas de Función de Base Radial (RBF-FD) para la solución numérica de ecuaciones diferenciales parciales elípticas
Autores: Yensiri, Suranon; Skulkhu, Ruth J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Una investigación del método de Diferencias Finitas de Función de Base Radial (RBF-FD) para la solución numérica de ecuaciones diferenciales parciales elípticas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Función de base radial
Herramienta sin malla
Ecuaciones diferenciales parciales
Métodos de diferencias finitas
Métodos de elementos finitos
Precisión de la solución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El método de Función de Base Radial (RBF) se ha considerado una herramienta importante sin malla para soluciones numéricas de Ecuaciones en Derivadas Parciales (EDP). Para diversas situaciones, RBF con funciones infinitamente diferenciables puede proporcionar resultados precisos y más flexibilidad en la geometría de los dominios de cálculo que los métodos tradicionales como los métodos de diferencia finita y de elementos finitos. Sin embargo, RBF no es adecuado para problemas a gran escala, por lo tanto, se propuso una combinación de RBF y el método de diferencia finita (RBF-FD) debido a sus propias fortalezas no solo en viabilidad y costo computacional, sino también en precisión de la solución. En este estudio, probamos el método RBF-FD en EDP elípticas y estudiamos su efecto en tales ecuaciones con diferentes parámetros de forma. Lo más importante es que estudiamos la precisión de la solución después de aplicar estrategias adicionales de nodo fantasma, estrategia de precondicionamiento, estrategia de regularización y estrategia de aritmética de punto flotante. Hemos encontrado soluciones precisas más satisfactorias en la mayoría de las situaciones que las obtenidas con RBF global, excepto en las estrategias de precondicionamiento y regularización.
Descripción
El método de Función de Base Radial (RBF) se ha considerado una herramienta importante sin malla para soluciones numéricas de Ecuaciones en Derivadas Parciales (EDP). Para diversas situaciones, RBF con funciones infinitamente diferenciables puede proporcionar resultados precisos y más flexibilidad en la geometría de los dominios de cálculo que los métodos tradicionales como los métodos de diferencia finita y de elementos finitos. Sin embargo, RBF no es adecuado para problemas a gran escala, por lo tanto, se propuso una combinación de RBF y el método de diferencia finita (RBF-FD) debido a sus propias fortalezas no solo en viabilidad y costo computacional, sino también en precisión de la solución. En este estudio, probamos el método RBF-FD en EDP elípticas y estudiamos su efecto en tales ecuaciones con diferentes parámetros de forma. Lo más importante es que estudiamos la precisión de la solución después de aplicar estrategias adicionales de nodo fantasma, estrategia de precondicionamiento, estrategia de regularización y estrategia de aritmética de punto flotante. Hemos encontrado soluciones precisas más satisfactorias en la mayoría de las situaciones que las obtenidas con RBF global, excepto en las estrategias de precondicionamiento y regularización.