Construction of Quasi-Structured Locally Modified Grids for Solving Problems of High Current Electronics
Abstract
An algorithm for constructing quasi-structured grids, which consist of the uniform rectangular subgrids and are built in two stages, is considered. At first, the computational domain is covered by a uniform rectangular macrogrid, and then an original uniform rectangular subgrid is set for each macroelement. It is essential that subgrids can be inconsistent. By adjusting a density of the subgrid nodes an adaptation of the quasi-structured grid to inhomogeneities within the domain is achieved. To adapt the grid to the exterior boundary we make local modifications consisting in a shift of the near boundary nodes to the boundary. Here we propose the algorithm of the local modification to construct a quasi-structured grid of high quality which does not break a subgrid structuring. The suggested quasi-structured grids profitably differ from structured grids in that they do not require extra nodes to support structuring and, also, storing a large amount of information as for unstructured ones. The solution of boundary value problems for quasi-structured grids is found by a decomposition of the computational domain into subdomains without overlapping. This method can be easily parallelized and, therefore, used to carry out calculations on multiprocessor supercomputers.
References
Сыровой, В.А. Введение в теорию интенсивных пучков заряженных частиц / В.А. Сыровой. - М.: Энергоатомиздат, 2004. - 552 с.
Эмиссионная электроника / Н.Н. Коваль, Е.М. Окс, Ю.С. Протасов, Н.Н. Семашко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2009. - 596 с.
Ильин, В.П. О сеточных технологиях для двумерных краевых задач / В.П. Ильин, В.М. Свешников, В.С. Сынах // Сиб. Журн. Индустр. Матем. - 2000. - Т. 3, №1. - С. 124-136.
Свешников, В.М. Построение прямых и итерационных методов декомпозиции / В.М. Свешников // Сиб. Журн. Идустр. Матем. - 2009. - Т. 12, №3. - С. 99-109.
Василевский, Ю.В. Краткий курс по многосеточным методам и методам декомпозиции области / Ю.В. Василевский, М.А. Ольшанский. - М.: МГУ, 2007. - 103 с.
Свешников, В.М. Повышение точности расчета интенсивных пучков заряженных частиц / В.М. Свешников // Приклад. физика. - 2004. - №1. - C. 55-65.
Шайдуров, В.В. Многосеточные методы конечных элементов / В.В. Шайдуров . - М.: Наука. 1989. - 230 c.
Ильин, В.П. Методы конечных разностей и конечных объемов для эллиптических уравнений / В.П. Ильин. - Новосибирск: ИВМиМГ (ВЦ) СО РАН. 2001. - 318 с.
Мацокин, А.М. Автоматизация триангуляции областей с гладкой границей при решении уравнений эллиптического типа / А.М. Мацокин. - Новосибирск: Препринт ВЦ СО АН СССР, 1975. - № 15. - 15 с.
Sander, I.A. The program of Delaunay triangulation construction for the domain with the piecewise smooth boundary / I.A. Sander // Bull. Nov. Comp. Center, Num. Anal. - 1998. - P. 71-79.
Скворцов, А.В. Обзор алгоритмов построения триангуляции Делоне / А.В. Скворцов // Вычисл. методы и программирование. - 2002. - Т. 3, № 1. - C. 18-43.








