A new time integration scheme for Cahn-hilliard equations
PBN-AR
Instytucja
Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
EN
Czasopismo
Procedia Computer Science
ISSN
EISSN
1877-0509
Wydawca
Elsevier
Rok publikacji
2015
Numer zeszytu
Strony od-do
1003--1012
Numer tomu
51
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
0.71
Autorzy
Pozostali autorzy
+ 1
Słowa kluczowe
EN
isogeometric analysis
non-stationary problems
GMRES solver
Cahl-Hilliard equations
Konferencja
Indeksowana w Scopus
tak
Indeksowana w Web of Science Core Collection
tak
Liczba cytowań z Web of Science Core Collection
Nazwa konferencji (skrócona)
ICCS 2015
Nazwa konferencji
15th annual International Conference on Computational Science
Początek konferencji
2015-06-01
Koniec konferencji
2015-06-03
Lokalizacja konferencji
Reykjavík
Kraj konferencji
IS
Lista innych baz czasopism i abstraktów w których była indeksowana
Streszczenia
Język
EN
Treść
In this paper we present a new integration scheme that can be applied to solving difficult non-stationary non-linear problems. It is obtained by a successive linearization of the Crank-Nicolson scheme, that is unconditionally stable, but requires solving non-linear equation at each time step. We applied our linearized scheme for the time integration of the challenging Cahn-Hilliard equation, modeling the phase separation in fluids. At each time step the resulting variational equation is solved using higher-order isogeometric finite element method, with B-spline basis functions. The method was implemented in the PETIGA framework interfaced via the PETSc toolkit. The GMRES iterative solver was utilized for the solution of a resulting linear system at every time step. We also apply a simple adaptivity rule, which increases the time step size when the number of GMRES iterations is lower than 30. We compared our method with a non-linear, two stage predictor-multicorrector scheme, utilizing a sophisticated step length adaptivity. We controlled the stability of our simulations by monitoring the Ginzburg-Landau free energy functional. The proposed integration scheme outperforms the two-stage competitor in terms of the execution time, at the same time having a similar evolution of the free energy functional. © The Authors.
Cechy publikacji
original article
peer-reviewed
Inne
System-identifier
idp:090705
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych