基于OSRC正则化的稳定高效声学波透射FEM-BEM耦合方法
数值分析
2021-11-29 v2 数值分析
计算物理
摘要
有限元法（FEM）与边界元法（BEM）可数值求解声波传播的Helmholtz系统。当具有非均匀波速或密度的物体嵌于无界外部介质中时，耦合FEM-BEM算法有望结合两种技术之长：FEM处理非均匀区域，而BEM模拟均匀外部区域。尽管标准FEM-BEM算法有效，但它们确实需要在共振频率处进行稳定化。一种方法是在方程组中加入正则化项。该算法在所有频率下均稳定，但也带来更高的计算成本。本研究提出一种基于表面辐射条件（OSRC）的正则化子。OSRC算子还被用于预处理边界积分算子，并与不完全LU分解结合用于体积弱形式。所提出的预处理策略显著改善了迭代线性求解器的收敛性，尤其在较高频率下。
引用
@article{arxiv.2107.09733,
title = {Stable and efficient FEM-BEM coupling with OSRC regularisation for acoustic wave transmission},
author = {Elwin van 't Wout},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09733},
year = {2021}
}