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Simulaciones Numéricas de Ecuaciones de Helmholtz Complejas Usando Esquemas Iterativos de División en Dos Bloques con Valores Óptimos de Parámetros

Autores: Liu, Chein-Shan; Chang, Chih-Wen; Tsai, Chia-Cheng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Simulaciones Numéricas de Ecuaciones de Helmholtz Complejas Usando Esquemas Iterativos de División en Dos Bloques con Valores Óptimos de Parámetros


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas aplicadas

Palabras clave

Esquemas propuestos
Iterativos
Vector residual
Condición de ortogonalidad
Ecuación de Helmholtz compleja
Convergencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para un esquema iterativo de división en dos bloques para resolver el sistema de ecuaciones lineales complejas resultante de la ecuación de Helmholtz compleja, se formula la forma iterativa utilizando el vector de descenso y el vector residual. Proponemos esquemas iterativos de división considerando la propiedad perpendicular de los vectores residuales consecutivos. Se demuestra que los esquemas iterativos de división en dos bloques tienen convergencia absoluta, y el residual se minimiza en cada paso de iteración. Los parámetros simples y dobles en los esquemas iterativos de división en dos bloques se derivan explícitamente utilizando la condición de ortogonalidad o las condiciones de minimalidad. Se realizan algunas simulaciones de ecuaciones de Helmholtz complejas para exhibir el rendimiento de los esquemas iterativos en dos bloques propuestos, dotados de valores óptimos de parámetros. La novedad principal y la mayor contribución de este artículo radica en el uso de la condición de ortogonalidad de los vectores residuales para optimizar el proceso iterativo. El método propuesto podría llenar un vacío en la literatura actual, donde los métodos iterativos existentes carecen de optimización explícita de parámetros o tienen dificultades con números de onda altos y grandes constantes de amortiguamiento en la ecuación de Helmholtz compleja. El esquema iterativo de división en dos bloques proporciona una solución eficiente y convergente, incluso en casos desafiantes.

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