Fast MATLAB evaluation of nonlinear energies using FEM in 2D and 3D: Nodal elements
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985556%3A_____%2F22%3A00563205" target="_blank" >RIV/67985556:_____/22:00563205 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/49777513:23520/22:43965839 RIV/60076658:12310/22:43904868
Výsledek na webu
<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0096300322001345?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0096300322001345?via%3Dihub</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.amc.2022.127048" target="_blank" >10.1016/j.amc.2022.127048</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Fast MATLAB evaluation of nonlinear energies using FEM in 2D and 3D: Nodal elements
Popis výsledku v původním jazyce
Nonlinear energy functionals appearing in the calculus of variations can be discretized by the finite element (FE) method and formulated as a sum of energy contributions from local elements. A fast evaluation of energy functionals containing the first order gradient terms is a central part of this contribution. We describe a vectorized implementation using the simplest linear nodal (P1) elements in which all energy contributions are evaluated all at once without the loop over triangular or tetrahedral elements. Furthermore, in connection to the first-order optimization methods, the discrete gradient of energy functional is assembled in a way that the gradient components are evaluated over all degrees of freedom all at once. The key ingredient is the vectorization of exact or approximate energy gradients over nodal patches. It leads to a time-efficient implementation at higher memory-cost. Provided codes in MATLAB related to 2D/3D hyperelasticity and 2D p-Laplacian problem are available for download and structured in a way it can be easily extended to other types of vector or scalar forms of energies.
Název v anglickém jazyce
Fast MATLAB evaluation of nonlinear energies using FEM in 2D and 3D: Nodal elements
Popis výsledku anglicky
Nonlinear energy functionals appearing in the calculus of variations can be discretized by the finite element (FE) method and formulated as a sum of energy contributions from local elements. A fast evaluation of energy functionals containing the first order gradient terms is a central part of this contribution. We describe a vectorized implementation using the simplest linear nodal (P1) elements in which all energy contributions are evaluated all at once without the loop over triangular or tetrahedral elements. Furthermore, in connection to the first-order optimization methods, the discrete gradient of energy functional is assembled in a way that the gradient components are evaluated over all degrees of freedom all at once. The key ingredient is the vectorization of exact or approximate energy gradients over nodal patches. It leads to a time-efficient implementation at higher memory-cost. Provided codes in MATLAB related to 2D/3D hyperelasticity and 2D p-Laplacian problem are available for download and structured in a way it can be easily extended to other types of vector or scalar forms of energies.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10102 - Applied mathematics
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Applied Mathematics and Computation
ISSN
0096-3003
e-ISSN
1873-5649
Svazek periodika
424
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
18
Strana od-do
127048
Kód UT WoS článku
000794128400002
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85126531727