Un método de partículas de núcleo reproductor híbrido para la ecuación de Helmholtz tridimensional
Autores: Peng, Piaopiao; Wang, Ning; Cheng, Yumin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un método de partículas de núcleo reproductor híbrido para la ecuación de Helmholtz tridimensional
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Método de partículas con núcleo reproductor
Métodos sin malla
Eficiencia computacional
Problemas 3D
Función de forma
Método híbrido de partículas con núcleo reproductor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El método de partículas del núcleo reproductor (RKPM) es uno de los métodos sin malla más universales. Sin embargo, al resolver problemas tridimensionales (3D), la eficiencia computacional es relativamente baja debido a la complejidad de la función de forma. Para superar esta desventaja, en este estudio, introdujimos el método de división de dimensiones en el RKPM para presentar un método de partículas de núcleo reproductor híbrido (HRKPM), y se resuelve la ecuación de Helmholtz en 3D. La ecuación de Helmholtz en 3D se transforma en una serie de ecuaciones relacionadas en dos dimensiones (2D), en las cuales se utiliza la función de forma RKPM en 2D, y se aplica la forma débil de Galerkin de estos problemas en 2D para obtener las ecuaciones discretizadas. En la dirección de división de dimensiones, se utiliza el método de diferencias para combinar las ecuaciones discretizadas en todos los dominios 2D. Se presentan tres problemas de ejemplo para ilustrar el rendimiento del HRKPM. Además, los resultados numéricos muestran que el HRKPM puede mejorar significativamente la eficiencia computacional del RKPM.
Descripción
El método de partículas del núcleo reproductor (RKPM) es uno de los métodos sin malla más universales. Sin embargo, al resolver problemas tridimensionales (3D), la eficiencia computacional es relativamente baja debido a la complejidad de la función de forma. Para superar esta desventaja, en este estudio, introdujimos el método de división de dimensiones en el RKPM para presentar un método de partículas de núcleo reproductor híbrido (HRKPM), y se resuelve la ecuación de Helmholtz en 3D. La ecuación de Helmholtz en 3D se transforma en una serie de ecuaciones relacionadas en dos dimensiones (2D), en las cuales se utiliza la función de forma RKPM en 2D, y se aplica la forma débil de Galerkin de estos problemas en 2D para obtener las ecuaciones discretizadas. En la dirección de división de dimensiones, se utiliza el método de diferencias para combinar las ecuaciones discretizadas en todos los dominios 2D. Se presentan tres problemas de ejemplo para ilustrar el rendimiento del HRKPM. Además, los resultados numéricos muestran que el HRKPM puede mejorar significativamente la eficiencia computacional del RKPM.