شماره ركورد
33480
پديد آورنده
فضه برزگر
عنوان
حل معادلات ديفرانسيل با مشتقات جزئي وابسته به زمان با روش المان طيفي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
رياضي
سال تحصيل
1397
تاريخ دفاع
1404/01/31
استاد راهنما
جليل رشيدي نيا
استاد مشاور
محبوبه مولوي
دانشكده
رياضي
چكيده
اين رساله به بررسي رويكردي جديد در حل عددي معادلات خطي مشتقات جزئي وابسته به زمان با روش عناصر محدود ميپردازد كه با تركيب روش طيفي بر پايه نقاط گاوس-لژاندر-لوباتو تقويت شده است. همچنين در بعد زمان، روش كرانك-نيكلسون به واسطه ويژگيهاي برجستهاش نظير پايداري بدون شرط و دقت مرتبه دوم كه اثبات آنها انجام شده است، انتخاب شده است. نقاط گاوس-لژاندر-لوباتو به عنوان گرههاي درونيابي در عناصر طيفي و كودراتور انتگرالي در نظر گرفته شدهاند. از مسائل بسيار مهم و پركاربرد در معادلات مشتقات جزئي وابسته به زمان، مدل انتشار موج ويسكوالاستيك است كه از مهمترين كاربردهاي آن در مدلسازي امواج لرزهاي است. معادله موج ويسكوالاستيك در حل عددي با روش المان طيفي، چالشهاي قابل توجهي را براي تحليل خطا ارائه ميدهد. در اين تحقيق، مرتبه همگرايي براي طرح نيمه گسسته زمان و طرح كامل گسسته مكان-زمان تحليل و تعيين شده است. نتايج عددي حاصل از مدل موج ويسكوالاستيك، قابليت بالقوه و دقت بالاي روش پيشنهادي را نشان ميدهد و نشاندهندهي فرصتي جهت كاربرد اين روش جديد و پركاربرد در حل مسائل پيچيده مرتبط با معادلات مشتقات جزئي وابسته به زمان ميباشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/04/11
عنوان به انگليسي
Solving Time-Dependent Partial Differential Equations using the Spectral Element Method.
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فضه برزگر
چكيده به لاتين
This thesis presents a method for numerically solving linear time-dependent partial differential equations. It combines the finite element method with a spectral approach using Gauss-Legendre-Lobatto points. In the temporal dimension, the Crank-Nicolson method is employed due to its prominent features, such as unconditional stability and second-order accuracy, which have been proven. The Gauss-Legendre-Lobatto points are used as interpolation nodes in spectral elements and as quadrature points for numerical integration. One of the most significant and widely applicable problems in time-dependent PDEs is the viscoelastic wave propagation model, which plays a crucial role in seismic wave modeling. The numerical solution of the viscoelastic wave equation using the spectral element method presents notable challenges in error analysis. In this research, the convergence rates for both the semi-discrete time scheme and the fully discrete space-time scheme are analyzed and determined. Numerical results obtained from the viscoelastic wave model demonstrate the high accuracy and potential capability of the proposed method, highlighting its applicability as an efficient and powerful technique for solving complex time-dependent PDEs.
كليدواژه هاي فارسي
معادلات موج ويسكوالاستيك , روش المان طيفي , نقاط گاوس لژاندر لوباتو , تحليل خطا
كليدواژه هاي لاتين
Viscoelastic wave equations , Spectral element method , Gauss-Legendre-Lobatto points , Error analysis.
Author
Baregar
SuperVisor
Dr, Rashidinia