The Laplace-Beltrami problem on closed surfaces embedded in three dimensions arises in many areas of physics, including molecular dynamics (surface diffusion), electromagnetics (harmonic vector fields), and fluid dynamics (vesicle deformation). Using classical potential theory,the Laplace-Beltrami operator can be pre-/post-conditioned with integral operators whose kernel is translation invariant, resulting in well-conditioned Fredholm integral equations of the second-kind. These equations have the standard Laplace kernel from potential theory, and therefore the equations can be solved rapidly and accurately using a combination of fast multipole methods (FMMs) and high-order quadrature corrections. In this work we detail such a scheme, presenting two alternative integral formulations of the Laplace-Beltrami problem, each of whose solution can be obtained via FMM acceleration. We then present several applications of the solvers, focusing on the computation of what are known as harmonic vector fields, relevant for many applications in electromagnetics. A battery of numerical results are presented for each application, detailing the performance of the solver in various geometries.


翻译:嵌入三个维度的封闭表面的拉普尔-贝特拉米问题在许多物理领域出现,包括分子动态(表层扩散)、电磁矢量场和流体动态(卵质变形),利用古典潜在理论,Laplace-Beltrami操作员可以与内核翻译变异的有机操作员预先/后修整,导致二类的Fredholm集成方程式。这些方程式具有来自潜在理论的标准拉普内核,因此方程式可以快速、准确地使用快速多极方法(FMMs)和高阶二次曲线校正的组合来解决。在这项工作中,我们详细介绍了这种方案,提出了Laplace-Beltrami问题的两种替代整体配方,每种配方的溶液都可以通过FMM加速获得。我们然后介绍了溶解器的若干应用,重点是对电磁电磁中许多应用的已知调控场进行计算。每个应用中都会有一个数字结果的电池,详细介绍了各种地貌的溶剂的性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

Surface 是微软公司( Microsoft)旗下一系列使用 Windows 10(早期为 Windows 8.X)操作系统的电脑产品,目前有 Surface、Surface Pro 和 Surface Book 三个系列。 2012 年 6 月 18 日,初代 Surface Pro/RT 由时任微软 CEO 史蒂夫·鲍尔默发布于在洛杉矶举行的记者会,2012 年 10 月 26 日上市销售。
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
83+阅读 · 2021年12月9日
《行为与认知机器人学》,241页pdf
专知会员服务
53+阅读 · 2021年4月11日
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
计算机 | 中低难度国际会议信息6条
Call4Papers
7+阅读 · 2019年5月16日
计算机类 | 低难度国际会议信息6条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年4月28日
计算机 | EMNLP 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
18+阅读 · 2019年4月26日
计算机 | ISMAR 2019等国际会议信息8条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年3月5日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
计算机类 | ISCC 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月25日
计算机类 | SIGMETRICS 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
9+阅读 · 2018年10月23日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
The Curvature Effect in Gaussian Random Fields
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月30日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月27日
Arxiv
54+阅读 · 2022年1月1日
VIP会员
相关资讯
计算机 | 中低难度国际会议信息6条
Call4Papers
7+阅读 · 2019年5月16日
计算机类 | 低难度国际会议信息6条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年4月28日
计算机 | EMNLP 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
18+阅读 · 2019年4月26日
计算机 | ISMAR 2019等国际会议信息8条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年3月5日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
计算机类 | ISCC 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月25日
计算机类 | SIGMETRICS 2019等国际会议信息7条
Call4Papers
9+阅读 · 2018年10月23日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员