Perfectly matched layers for time-harmonic elastodynamics of unbounded domains: theory and finite-element implementation

完全匹配层 笛卡尔坐标系 数学分析 有限元法 有界函数 数学 几何学 谐波 平面(几何) 平面波 边值问题 经典力学 物理 光学 声学 热力学
作者
Ushnish Basu,Anil K. Chopra
出处
期刊:Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering [Elsevier]
卷期号:192 (11-12): 1337-1375 被引量:327
标识
DOI:10.1016/s0045-7825(02)00642-4
摘要

One approach to the numerical solution of a wave equation on an unbounded domain uses a bounded domain surrounded by an absorbing boundary or layer that absorbs waves propagating outwards from the bounded domain. A perfectly matched layer (PML) is an unphysical absorbing layer model for linear wave equations that absorbs, almost perfectly, outgoing waves of all non-tangential angles-of-incidence and of all non-zero frequencies. This paper develops the PML concept for time-harmonic elastodynamics in Cartesian coordinates, utilising insights obtained with electromagnetics PMLs, and presents a novel displacement-based, symmetric finite-element implementation of the PML for time-harmonic plane-strain or three-dimensional motion. The PML concept is illustrated through the example of a one-dimensional rod on elastic foundation and through the anti-plane motion of a two-dimensional continuum. The concept is explored in detail through analytical and numerical results from a PML model of the semi-infinite rod on elastic foundation, and through numerical results for the anti-plane motion of a semi-infinite layer on a rigid base. Numerical results are presented for the classical soil–structure interaction problems of a rigid strip-footing on a (i) half-plane, (ii) layer on a half-plane, and (iii) layer on a rigid base. The analytical and numerical results obtained for these canonical problems demonstrate the high accuracy achievable by PML models even with small bounded domains.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
李一水发布了新的文献求助30
1秒前
今后应助seven采纳,获得10
1秒前
peng完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助白潇潇采纳,获得10
1秒前
2秒前
wsy1029完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
哈哈镜阿姐完成签到,获得积分10
2秒前
独特忆灵完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
善良的函发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
oooaaa发布了新的文献求助10
5秒前
芳菲依旧给穆若的求助进行了留言
6秒前
catyew驳回了大个应助
6秒前
小鱼头发布了新的文献求助10
7秒前
freshabc发布了新的文献求助10
7秒前
CBP完成签到,获得积分10
8秒前
烟花应助彩色的静芙采纳,获得10
8秒前
球球你了啦完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
神勇的子默完成签到,获得积分20
10秒前
0808完成签到,获得积分10
10秒前
cclyfan完成签到,获得积分10
12秒前
我和狂三贴贴完成签到,获得积分10
14秒前
佰慧完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI6应助hjx采纳,获得10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
xyq完成签到,获得积分20
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
坦率灵槐应助心灵美嚓茶采纳,获得10
18秒前
bkagyin应助心灵美嚓茶采纳,获得10
18秒前
Doctor_Peng完成签到,获得积分10
18秒前
YVONNE发布了新的文献求助10
19秒前
风中思松完成签到,获得积分10
19秒前
oooaaa完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
小蘑菇应助潇洒小甜瓜采纳,获得10
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
碳中和关键技术丛书--二氧化碳加氢 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5660366
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4833486
关于积分的说明 15090434
捐赠科研通 4819032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2578985
邀请新用户注册赠送积分活动 1533542
关于科研通互助平台的介绍 1492262