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Integrating krylov deferred correction and Generalized Finite Difference Methods for Dynamic Simulations of Wave Propagation Phenomena in Long-Time Intervals

引用

Advances in Applied Mathematics and Mechanics 2021年第6期13卷 1398-1417页

作者： Wenzhen Qu Hongwei Gao Yan Gu School of Mathematics and Statistics Qingdao UniversityQingdaoShandong 266071China Institute of Mechanics for Multifunctional Materials and Structures Qingdao UniversityQingdaoShandong 266071China

In this paper,a high-accuracy numerical scheme is developed for long-time dynamic simulations of 2D and 3D wave propagation *** the derivation of the present approach,the second order time derivative of the physical quantity in the wave equation is treated as a substitution *** on the temporal discretization with the krylov deferred correction(KDC)technique,the original wave problem is then converted into the modified Helmholtz *** transformed boundary value problem(BVP)in space is efficiently simulated by using the meshless generalized finite difference method(GFDM)with Taylor series after truncating the second and fourth order *** developed scheme is finally verified by four numerical experiments including cases with complicated domains or the temporally piecewise defined source *** results match with the analytical solutions and results by the COMSOL software,which demonstrates that the developed KDC-GFDM can allow large time-step sizes for wave propagation problems in longtime intervals.

关键词： Wave equation krylov deferred correction technique large time-step long-time simulation,generalized finite difference method

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