连续伽辽金法的分段常数富集

计算科学 有限元 pde 不连续-galerkin 固体力学
2021-12-16 13:43:12

我有兴趣研究变分环境中超弹性材料中的裂纹扩展。裂纹表面呈现跳跃的不连续性。位移场的函数空间应该由不连续的函数组成。

不连续伽辽金有限元 (DGFEM) 逼近空间由分段不连续函数组成,这似乎是解决裂纹问题的有效选择。然而,高分辨率离散化所需的自由度非常大。

最近提出的丰富的伽辽金有限元法 (EGFEM) 用分段常数函数丰富了连续的伽辽金逼近空间。这允许沿单元面的不连续性。例如,一维函数可以在单位区间内近似为:f(x)

f(x)=f1ϕ1(x)+f2ϕ2(x)+f3

其中是基函数。EGFEM 似乎是解决裂纹问题的更好选择,因为所需的自由度远低于 DGFEM。ϕ1(x)ϕ2(x)

EGFEM 确实引入了沿边/面的不连续性,但在变形配置中,不相交的边/面总是平行的。这是 EGFEM 的局限之一。

在实施这些方法之前,我想了解 DGFEM 和 EGFEM 方法解决超弹性能量最小化问题的优缺点。

我应该考虑评估这些方法的所有要点?

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