Published February 12, 2013 | Version v1
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ANALYSIS OF A DISCONTINUOUS GALERKIN METHOD FOR ELASTODYNAMIC EQUATIONS. APPLICATION TO 3D WAVE PROPAGATION.

Others:
Modélisation mathématique, calcul scientifique (MMCS) ; Institut Camille Jordan [Villeurbanne] (ICJ) ; École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Numerical modeling and high performance computing for evolution problems in complex domains and heterogeneous media (NACHOS) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
ERA 6 Risque sismique (ERA 6 Risque sismique - Equipe recherche associée au LCPC) ; Avant création Cerema

Description

In this paper, we introduce a second-order leap-frog time scheme combined with a high-order discontinuous Galerkin method for the solution of the 3D elastodynamic equations. We prove that this explicit scheme is stable under a CFL type condition obtained from a discrete energy which is preserved in domains with free surface or decreasing in domains with absorbing boundary conditions. Moreover, we study the convergence of the method for both the semi-discrete and the fully discrete scheme, and we illustrate the convergence results by the propagation of an eigenmode. Finally, we examine a more realistic 3D test case simulating the propagation of the wave produced by an explosive source in a half-space which constitutes a validation of the source introduction and the absorbing boundary conditions.

Additional details

Created:
December 2, 2022
Modified:
November 27, 2023