Wave Transformation Modeling with Effective Higher-Order Finite Elements

Author(s):
Message:
Abstract:
This study introduces a finite element method using a higher-order interpolation function for effective simulations of wave transformation. Finite element methods with a higher-order interpolation function usually employ a Lagrangian interpolation function that gives accurate solutions with a lesser number of elements compared to lower order interpolation function. At the same time, it takes a lot of time to get a solution because the size of the local matrix increases resulting in the increase of band width of a global matrix as the order of the interpolation function increases. Mass lumping can reduce computation time by making the local matrix a diagonal form. However, the efficiency is not satisfactory because it requires more elements to get results. In this study, the Legendre cardinal interpolation function, a modified Lagrangian interpolation function, is used for efficient calculation. Diagonal matrix generation by applying direct numerical integration to the Legendre cardinal interpolation function like conducting mass lumping can reduce calculation time with favorable accuracy. Numerical simulations of regular, irregular and solitary waves using the Boussinesq equations through applying the interpolation approaches are carried out to compare the higher-order finite element models on wave transformation and examine the efficiency of calculation.
Language:
English
Published:
Journal Of Applied Fluid Mechanics, Volume:9 Issue: 5, Sep-Oct 2016
Pages:
2267 to 2276
magiran.com/p1573854  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!