این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۷، شماره ۱، صفحات ۲۱۷-۲۳۳
عنوان فارسی پیاده‌سازی بهینه روش بدون شبکه توابع پایه نمایی روی بسترهای مختلف نرم‌افزاری و مقایسه کارایی آنها
چکیده فارسی مقاله در دهه‌های اخیر روش‌های بدون شبکه مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. هزینه بالای تولید شبکه المان‌بندی، چه در بعد محاسباتی و چه در بعد نیروی انسانی متخصص یکی از مهم‌ترین دلایل این امر به شمار می‌رود. روش توابع پایه نمایی یکی از این روش‌ها است که در چند سال اخیر جهت حل انواع معادلات دیفرانسیل پاره‌ای در مسائل مختلف علوم مهندسی با موفقیت به کار رفته است. در این مقاله پیاده‌سازی این روش روی بسترهای مختلف نرم‌افزاری مورد بحث قرار گرفته و کارایی نسبی آنها با یکدیگر مقایسه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد با پیاده‌سازی مناسب می‌توان خطای ناشی از حل عددی را به شدت کاهش داد. کارایی نسبی انجام حل با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی معمول مانند C++ در مقایسه با بسته‌های نرم‌افزاری ریاضی همواره یکی از سوالات رایج هنگام استفاده از این بسته‌های نرم‌افزاری است. در این تحقیق نشان داده می‌شود در صورت پیاده‌سازی بهینه روش توابع پایه نمایی این نسبت بین 5/2 تا 6 متغیر است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Optimal implementation of exponential basis functions method on different software platforms and performance comparison
چکیده انگلیسی مقاله Despite the success and versetality of mesh based methods and the finite element method in particular, there has been a growing demand in last decades towards the development and adoption of methods which eliminate the mesh, i.e. the so called meshless or meshfree methods. The difficulties in generation of high quality meshes, in terms of computational cost, technical problems such as serial nature of the mesh generation process and the urge of parallel processing for today’s huge problems has been the main motivation for researches conducted on this subject. Apart from these, the human expertise required can never be completely omitted from the process. The problem is much more pronounced in 3D problems. To this end, many meshless methods have been developed in recent years where, among others, SPH, EFG, MLPG, RKPM, FPM and RBF-based methods could be named. The exponential basis functions method (EBF) is one of these methods which has been successfully employed in various engineering problems, ranging from heat transfer and various plate theories to classical and non-local elasticity and fluid dynamics. The method uses a linear combination of exponential basis functions to approximate the field variables. It is shown that these functions have very good approximation capabilities and using them guarantees a high convergence rate. These exponential bases are chosen such that they satisfy the homogenous form of the differential equation. This leads to an algebraic characteristic equation in terms of exponents of basis functions. From this point of view, this method may be categorized as an extension to the well-known Trefftz family of methods. These methods rely for their approximation of the field variables on a set of the so called T-complete bases. These bases should satisfy the homogenous form of the governing equation. They have been used with various degrees of success in a wide range of problems. The main drawback of these methods however lies in determination of the bases, which should be found for every problem. This problem has been reduced to the solution of the algebraic characteristic equation in the exponential basis functions method. The method is readily applicable to linear, constant coefficient operators, and has recently been extended to more general cases of variable coefficient linear and also non-linear problems. The relative performance of usual programming languages like C++ to mathematical software packages like Mathematica and/or Matlab is one of the major questions when using such packages to develop new numerical method, as this can affect the interpretation of performance of newly developed methods compared to established ones. In this paper the implementation of the exponential basis functions method on various software platforms has been discussed. We examine C++ and Mathematica programming as a representative of different software platforms. On each platform we implement the exponential basis function method using various options available. The relative performance of these implementations is thoroughly investigated. The results show that with a proper implementation, the numerical error of the method can also be decreased considerably. In this research we show that using optimal implementations of on both platforms, this ratio is between 2.5 and 6.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله فرشید مسیبی |
دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی و مهندسی - گروه عمران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه اصفهان (Isfahan university)

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_16821_ffdedbb5a47fdf032467b34cf23eeaf8.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-400056.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات