亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A data-driven physics-informed finite-volume scheme for nonclassical undercompressive shocks

守恒定律 有限体积法 离散化 应用数学 非线性系统 标量(数学) 消散 物理 数学分析 数学 统计物理学 几何学 量子力学
作者
Deniz A. Bezgin,Steffen J. Schmidt,Nikolaus A. Adams
出处
期刊:Journal of Computational Physics [Elsevier BV]
卷期号:437: 110324-110324 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jcp.2021.110324
摘要

We propose a data-driven physics-informed finite-volume scheme for the approximation of small-scale dependent shocks. Nonlinear hyperbolic conservation laws with non-convex fluxes allow nonclassical shock wave solutions. In this work, we consider the cubic scalar conservation law as representative of such systems. As standard numerical schemes fail to approximate nonclassical shocks, schemes with controlled dissipation and schemes with well-controlled dissipation have been introduced by LeFloch and Mohammadian and by Ernest and coworkers, respectively. Emphasis has been placed on matching the truncation error of the numerical scheme with physically relevant small-scale mechanisms. However, aforementioned schemes can introduce oscillations as well as excessive dissipation around shocks. In our approach, a convolutional neural network is used for an adaptive nonlinear flux reconstruction. Based on the local flow field, the network combines local interpolation polynomials with a regularization term to form the numerical flux. This allows to modify the discretization error by nonlinear terms. In a supervised learning task, the model is trained to predict the time evolution of exact solutions to Riemann problems. The model is physics-informed as it respects the underlying conservation law. Numerical experiments for the cubic scalar conservation law show that the resulting method is able to approximate nonclassical shocks very well. The adaptive reconstruction suppresses oscillations and enables sharp shock capturing. Generalization to unseen shock configurations, smooth initial value problems, and shock interactions is robust and shows very good results.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
俏皮的山水完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
HY完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
无情胡萝卜完成签到,获得积分10
10秒前
芜湖起飞完成签到 ,获得积分10
12秒前
xy完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
科研通AI5应助xy采纳,获得10
20秒前
24秒前
一叶扁舟完成签到 ,获得积分10
26秒前
小哈完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
整齐硬币发布了新的文献求助10
29秒前
明亮灭绝发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
小黑板发布了新的文献求助10
38秒前
47秒前
50秒前
violet兰发布了新的文献求助10
54秒前
xxbbyy7788发布了新的文献求助10
55秒前
57秒前
传奇3应助violet兰采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Jenny712发布了新的文献求助10
1分钟前
无花果应助月宝特工采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
祖之微笑完成签到,获得积分10
1分钟前
景初柔发布了新的文献求助10
1分钟前
有话好好硕完成签到 ,获得积分20
1分钟前
Jenny712完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
哩哩哩哩哩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI5应助Mkstar采纳,获得10
1分钟前
bzlish发布了新的文献求助10
1分钟前
晓书完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Orange应助bzlish采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集(1953—2003) 700
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
武汉作战 石川达三 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3811626
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3355942
关于积分的说明 10378520
捐赠科研通 3072873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1687758
邀请新用户注册赠送积分活动 811781
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766851