富集的Galerkin离散化方法用于建模异质多孔介质中的渗透弹性和渗透率变化
摘要：均质多孔介质中耦合流体流动和固体变形的精确模拟具有挑战性，尤其当介质渗透率和存储性不均匀时。我们应用了增强Galerkin（EG）有限元方法来处理Biot系统。使用块结构构成增强空间，采用线性化和迭代方案解决耦合介质渗透率改变的问题。介绍了用于构建块结构的开源平台，并说明它有助于增强Galerkin方法与任何现有不连续Galerkin代码的易于适应性。随后，我们将EG方法与经典连续Galerkin（CG）和不连续Galerkin（DG）有限元方法进行了比较。虽然这些方法在Terzaghi一维压缩的压力解近似上相似，但CG方法在具有渗透率对比的材料界面上产生人为振荡，并且本地质量守恒。因此，CG方法的通量近似与EG和DG方法有很大的不同，特别是对于软材料而言。EG方法和DG方法之间的通量近似差异微不足道；然而，对于二维和三维几何结构，EG方法所需的自由度大约是DG方法的二到三倍。最后，我们证明了即使在更粗糙的网格下，EG方法也能产生准确的结果。
作者：T. Kadeethum and H. M. Nick and S. Lee and F. Ballarin
论文ID：2010.06653
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2023-08-30