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Isogeometric analysis of free-surface flow

机译：自由表面流的等几何分析

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This paper presents the first application of isogeometric analysis, a new computational technology built on higher-order and higher-continuity basis functions employed in Computer-Aided Design and computer graphics, to the computation of free-surface phenomena described using the level set approach. The method is based on the variational framework that is suitable for discretization by standard finite elements as well as the basis functions employed in isogeometric analysis. The underlying numerical formulation globally conserves mass and preserves a sharp air-water interface for the entire length of the simulation. The numerical tests indicate that the proposed methodology gives an accurate description of the free-surface behavior in both quasi-steady and dynamic regimes. Furthermore, very good per-degree-of-freedom accuracy is obtained when higher-order and higher-continuity isogeometric discretizations are employed in free-surface computations.
机译：本文介绍了等几何分析的首次应用，该新技术基于在计算机辅助设计和计算机图形学中使用的高阶和高连续性基函数构建的新计算技术，用于使用水平集方法描述的自由表面现象。该方法基于适用于标准有限元离散化的变分框架以及等几何分析中使用的基本函数。潜在的数值公式总体上节省了质量，并在整个模拟过程中保留了清晰的空气-水界面。数值测试表明，所提出的方法对准稳态和动态状态下的自由表面行为都给出了准确的描述。此外，当在自由表面计算中使用高阶和高连续性等几何离散时，可以获得非常好的每自由度精度。

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