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Document type:
Zeitschriftenaufsatz
Author(s):
Schoeder, Svenja; Sticko, Simon; Kreiss, Gunilla; Kronbichler, Martin
Title:
High‐order cut discontinuous Galerkin methods with local time stepping for acoustics
Abstract:
We propose a method to solve the acoustic wave equation on an immersed domain using the hybridizable discontinuous Galerkin method for spatial discretization and the arbitrary derivative method with local time stepping (LTS) for time integration. The method is based on a cut finite element approach of high order and uses level set functions to describe curved immersed interfaces. We study under which conditions and to what extent small time step sizes balance cut instabilities, which are present especially for high-order spatial discretizations. This is done by analyzing eigenvalues and critical time steps for representative cuts. If small time steps cannot prevent cut instabilities, stabilization by means of cell agglomeration is applied and its effects are analyzed in combination with local time step sizes. Based on two examples with general cuts, performance gains of the LTS over the global time stepping are evaluated. We find that LTS combined with cell agglomeration is most robust and efficient. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.
Dewey Decimal Classification:
620 Ingenieurwissenschaften
Journal title:
International Journal for Numerical Methods in Engineering
Year:
2020
Journal volume:
Volume 121, Issue 13
Year / month:
2020-07
Pages contribution:
Pages 2979-3003
Covered by:
Scopus; Web of Science
Reviewed:
ja
Language:
en
Fulltext / DOI:
doi:10.1002/nme.6343
WWW:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/nme.6343
Publisher:
Wiley
E-ISSN:
0029-59811097-0207
Status:
Verlagsversion / published
Date of publication:
15.07.2020
BibTeX
Occurrences:
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