A well-conditioned and efficient implementation of dual reciprocity method for Poisson equation

2021

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3934/math.2021724
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

One of the attractive and practical techniques to transform the domain integrals to equivalent boundary integrals is the dual reciprocity method (DRM). The success of DRM relies on the proper treatment of the non-homogeneous term in the governing differential equation. For this purpose, radial basis functions (RBFs) interpolations are performed to approximate the non-homogeneous term accurately. Moreover, when the interpolation points are large, the global RBFs produced dense and ill-conditioned interpolation matrix, which poses severe stability and computational issues. Fortunately, there exist interpolation functions with local support known as compactly supported radial basis functions (CSRBFs). These functions produce a sparse and well-conditioned interpolation matrix, especially for large-scale problems. Therefore, this paper aims to apply DRM based on multiquadrics (MQ) RBFs and CSRBFs for evaluation of the Poisson equation, especially for large-scale problems. Furthermore, the convergence analysis of DRM with MQ and CSRBFs is performed, along with error estimate and stability analysis. Several experiments are performed to ensure the well-conditioned, efficient, and accurate behavior of the CSRBFs compared to the MQ-RBFs, especially for large-scale interpolation points.