Hybrid perfectly-matched-layers for transient simulation of scalar elastic waves

Pakravan, Alireza; Kang, Jun Won; Newtson, Craig M.; Kallivokas, Loukas F.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Pakravan, Alireza (Department of Civil Engineering, New Mexico State University) Kang, Jun Won (Department of Civil Engineering, Hongik University) Newtson, Craig M. (Department of Civil Engineering, New Mexico State University) Kallivokas, Loukas F. (Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering, The University of Texas at Austin)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제51권 제4호

발행연도: 2014.1

수록면: 685 - 705 (21page)

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This paper presents a new formulation for forward scalar wave simulations in semi-infinite media. Perfectly-Matched-Layers (PMLs) are used as a wave absorbing boundary layer to surround a finite computational domain truncated from the semi-infinite domain. In this work, a hybrid formulation was developed for the simulation of scalar wave motion in two-dimensional PML-truncated domains. In this formulation, displacements and stresses are considered as unknowns in the PML domain, while only displacements are considered to be unknowns in the interior domain. This formulation reduces computational cost compared to fully-mixed formulations. To obtain governing wave equations in the PML region, complex coordinate stretching transformation was introduced to equilibrium, constitutive, and compatibility equations in the frequency domain. Then, equations were converted back to the time-domain using the inverse Fourier transform. The resulting equations are mixed (contain both displacements and stresses), and are coupled with the displacement-only equation in the regular domain. The Newmark method was used for the time integration of the semi-discrete equations.

#perfectly-matched-layers #hybrid formulation #scalar elastic waves #PML-truncated domain #complex coordinate stretching

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이 논문의 저자 정보

Pakravan, Alireza

소속기관 Department of Civil Engineering, New Mexico State University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 0

Kang, Jun Won

소속기관 Department of Civil Engineering, Hongik University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 공학 > 기타공학 > 기타 공학

논문수 4 이용수 8

Newtson, Craig M.

소속기관 Department of Civil Engineering, New Mexico State University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 0

Kallivokas, Loukas F.

소속기관 Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering, The University of Texas at Austin

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 0

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