High-order discontinuous Galerkin method for time-domain electromagnetics on geometry-independent Cartesian meshes
[ES] En este trabajo presentamos el método de los elementos finitos con mallados cartesianos y formulación Galerkin discontinua (cgDG), una técnica novedosa que permite la obtención de soluciones numéricas para problemas dominados por términos convectivos. Esta técnica combina la alta precisión y ef...
| Autores: | , , , |
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| Tipo de recurso: | artículo |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/196710 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/196710 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Cartesian grid finite element method Discontinuous Galerkin Fictitious domain method High-order discretization Maxwell&apos s equations INGENIERIA MECANICA |
| Sumario: | [ES] En este trabajo presentamos el método de los elementos finitos con mallados cartesianos y formulación Galerkin discontinua (cgDG), una técnica novedosa que permite la obtención de soluciones numéricas para problemas dominados por términos convectivos. Esta técnica combina la alta precisión y eficiencia de la discretización discontinua de alto orden característica de la formulación Galerkin discontinua con la simplicidad y estructura jerárquica de los mallados cartesianos independientes de la geometría. El correcto tratamiento de los elementos localizados sobre la frontera del dominio de cálculo es crucial a fin de asegurar un buen desempeño del algoritmo. El método tiene en cuenta la definición exacta de la geometría, evitando la aparición de artefactos derivados de una pobre representación de las fronteras. Por otra parte, se ha definido un procedimiento de estabilización que elimina la restricción que impone sobre el paso temporal del integrador explícito la presencia de elementos intersecados con patrones de corte extremos. La estrategia de estabilización elimina los grados de libertad inestables y reasigna los dominios de soporte de sus funciones de forma asociadas a elementos vecinos. En esta publicación presentamos u algoritmo de emparejamiento de subdominios y una estrategia de enriquecimiento a posteriori. La discretización espacial resultante de combinar estas estrategias preserva la estabilidad y precisión de la aproximación con discretizaciones conformes con la geometría. El método se valida a través de un conjunto de ejemplos numéricos de prueba y se aplica de forma satisfactoria a la resolución de problemas de interés en el ámbito de la reflexión de ondas electromagnéticas. |
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