We explore a new way to handle flux boundary conditions imposed on level sets. The proposed approach is a diffuse interface version of the shifted boundary method (SBM) for continuous Galerkin discretizations of conservation laws in embedded domains. We impose the interface conditions weakly and approximate surface integrals by volume integrals. The discretized weak form of the governing equation has the structure of an immersed boundary finite element method. A ghost penalty term is included to extend the weak solution into the external subdomain. The calculation of interface forcing terms requires (i) construction of an approximate delta function and (ii) extrapolation of embedded boundary data into quadrature points. We accomplish these tasks using a level set function, which is given analytically or evolved numerically. A globally defined averaged gradient of this approximate signed distance function is used to construct a simple map to the closest point on the interface. The normal and tangential derivatives of the numerical solution at that point are calculated using the interface conditions and/or interpolation on uniform stencils. Similarly to SBM, extrapolation back to the quadrature points is performed using Taylor expansions. The same strategy is used to construct ghost penalty functions and extension velocities. Computations that require extrapolation are restricted to a narrow band around the interface. Numerical results are presented for elliptic, parabolic, and hyperbolic test problems, which are specifically designed to assess the error caused by the numerical treatment of interface conditions on fixed and moving boundaries in 2D.


翻译:我们探索了一种新的方法来处理对水平设置强加的通量边界条件。 提议的方法是一个分散的介质版本, 用于对嵌入域的保存法进行连续的 Galerkin 分解的转换边界法( SBM) 。 我们通过体积内分解将界面条件以弱和近似表面整体体设置。 管理方程式的分散化弱化形式是隐蔽的边界限定要素法的结构。 包含一个幽灵惩罚术语, 将薄弱的解决方案扩展到外部子域。 界面强制条件的计算要求 (一) 近似三角形函数的处理和 (二) 将嵌入边界数据外推到等离子点。 我们完成这些任务时使用一个水平设定的函数, 以数字集函数为分析或进化。 使用全球定义的平均渐近距离函数来构造一个简单地图, 至界面的最接近点。 数字解决方案的正常和相近衍生衍生物在使用界面上的界面和/ 。 与 SBBM 类似, 外推导到二次曲线扩展时, 将精确的边框内测测测算结果,, 将使用固定的测算结果 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
【TED】什么让我们生病
英语演讲视频每日一推
7+阅读 · 2019年1月23日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
【TED】什么让我们生病
英语演讲视频每日一推
7+阅读 · 2019年1月23日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员