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Multi-Modes multiscale Approach of heat transfer problems in Heterogeneous Solids with Uncertain Thermal Conductivity

引用

Advances in Applied Mathematics and Mechanics 2023年第1期15卷 69-93页

作者： Shan Zhang Zihao Yang Xiaofei Guan College of Mathematics and Physics Shanghai University of Electric PowerShanghai 200090China School of Mathematics and Statistics Northwestern Polytechnical UniversityXi’anShanxi 710072China School of Mathematical Sciences Tongji UniversityShanghai 200092China

stochastic temperature distribution should be carefully inspected in the thermal-failure design of heterogeneous solids with unexpected random energy *** multiscale modeling for these problems involve multiscale and highdimensional uncertain thermal parameters,which remains limitation of prohibitive *** this paper,we propose a multi-modes based constrained energy minimization generalized multiscale finite element method(MCEM-GMsFEM),which can transform the original stochastic multiscale model into a series of recursive multiscale models sharing the same deterministic material parameters by multiscale ***,MCEM-GMsFEM reveals an inherent low-dimensional representation in random space,and is designed to effectively reduce the complexity of repeated computation of discretized multiscale *** addition,the convergence analysis is established,and the optimal error estimates are ***,several typical random fluctuations on multiscale thermal conductivity are considered to validate the theoretical results in the numerical *** numerical results indicate that the multi-modes multiscale approach is a robust integrated method with the excellent performance.

关键词： stochastic multiscale heat transfer problems uncertainty quantification MCEMGMsFEM multimodes expansion

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