• Treffer 1 von 4
Zurück zur Trefferliste

A sharp interface method using enriched finite elements for elliptic interface problems

  • We present an immersed boundary method for the solution of elliptic interface problems with discontinuous coefficients which provides a second-order approximation of the solution. The proposed method can be categorised as an extended or enriched finite element method. In contrast to other extended FEM approaches, the new shape functions get projected in order to satisfy the Kronecker-delta property with respect to the interface. The resulting combination of projection and restriction was already derived in Höllbacher and Wittum (TBA, 2019a) for application to particulate flows. The crucial benefits are the preservation of the symmetry and positive definiteness of the continuous bilinear operator. Besides, no additional stabilisation terms are necessary. Furthermore, since our enrichment can be interpreted as adaptive mesh refinement, the standard integration schemes can be applied on the cut elements. Finally, small cut elements do not impair the condition of the scheme and we propose a simple procedure to ensure good conditioning independent of the location of the interface. The stability and convergence of the solution will be proven and the numerical tests demonstrate optimal order of convergence.

Volltext Dateien herunterladen

Metadaten exportieren

Metadaten
Verfasserangaben:Susanne HöllbacherGND, Gabriel WittumGND
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-636845
DOI:https://doi.org/10.1007/s00211-021-01180-0
ISSN:0945-3245
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Numerische Mathematik
Verlag:Springer
Verlagsort:Berlin ; Heidelberg
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Englisch
Datum der Veröffentlichung (online):02.03.2021
Datum der Erstveröffentlichung:02.03.2021
Veröffentlichende Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Datum der Freischaltung:21.10.2022
Jahrgang:147
Ausgabe / Heft:4
Seitenzahl:23
Erste Seite:759
Letzte Seite:781
Bemerkung:
Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.
HeBIS-PPN:50514638X
Institute:Wissenschaftliche Zentren und koordinierte Programme / Goethe-Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (G-CSC)
DDC-Klassifikation:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik
5 Naturwissenschaften und Mathematik / 51 Mathematik / 510 Mathematik
MSC-Klassifikation:35-XX PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS / 35Axx General topics / 35A15 Variational methods
Sammlungen:Universitätspublikationen
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung 4.0