Ill-conditioned and multiscale partial differential equations (PDEs) arise in many fields. It is a very challenging problem to compute a resolved, fine-scale solution or to find a robust low-dimensional approximation. In this paper, the first large-scale application of multiscale-spectral generalized finite element methods (MS-GFEM) to composite aero-structures is presented. A problem-specific coarse space generated from local eigenproblems yields a spectral element-type method with excellent approximation properties at low basis size, even for challenging multiscale problems. The implementation of the framework in the DUNE software package, as well as a detailed description of all components of the method are presented and exemplified on a composite laminated beam under compressive loading. The excellent parallel scalability of the method, as well as its superior performance compared to the related, previously introduced GenEO method are demonstrated on two realistic application cases. Further, by allowing low-cost approximate solves for closely related models or geometries this efficient, novel technology provides the basis for future applications in optimisation or uncertainty quantification on challenging problems in composite aero-structures.


翻译:在许多领域都出现了有限制和多尺度的局部偏差方程(PDE),计算一个已解决的、微小的解决方案或找到一个稳健的低维近似值是一个极具挑战性的问题。本文介绍了对复合空气结构首次大规模应用多光谱通用有限元素方法(MS-GFEM)的情况。由本地的单质问题生成的一个因问题而异的空间产生一种光谱元素型方法,其光准特性极小,即使是对具有挑战性的多尺度问题也是如此。DUNE软件包中的框架的实施,以及该方法所有组成部分的详细说明,都以综合压载层成形束为示例。该方法的极平行性及其优异性,在两个现实的应用案例中得到了证明。此外,由于允许为密切相关的模型或近似特性提供低成本的近似解决办法,这一高效的新技术为今后在复合空气结构中具有挑战性的问题进行优化或不确定性的量化提供了基础。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
49+阅读 · 2020年2月26日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员