|
|
HP-FEM for Coupled Problems in Fluid Dynamics
Dubcová, Lenka ; Feistauer, Miloslav (vedoucí práce) ; Segeth, Karel (oponent) ; Dolejší, Vít (oponent)
Disertační práce se zabývá řešením multifyzikálních problémů popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi metodou konečných prvků vyšších řádů (hp-FEM). Základy této metody jsou popsány společně s praktickými detaily a problémy. Dále je popsána nová hp-adaptivní strategie založená na tzv. referenčním řešení a stítích s libovolným stupněm visících uzlů. Práce se především zabývá rozšířením této metody pro monolitické řešení multifyzikálních problémů, kde každá fyzikální složka vykazuje jiné kvalitativní chování a je tedy diskretizována na vlastní adaptivně získané síti vyhovující chování přístušné složky řešení. Tyto sítě se navíc mohou měnit v čase podle potřeb jednotlivých složek řešení. Všechny popsané metody jsou v práci demonstrovány na několika příkladech společně se srovnáním s tradičně používanými metodami.
|
|
|
A particular smooth interpolation that generates splines
Segeth, Karel
There are two grounds the spline theory stems from -- the algebraic one (where splines are understood as piecewise smooth functions satisfying some continuity conditions) and the variational one (where splines are obtained via minimization of some quadratic functionals with constraints). We use the general variational approach called $it smooth interpolation$ introduced by Talmi and Gilat and show that it covers not only the cubic spline and its 2D and 3D analogues but also the well known tension spline (called also spline with tension). We present the results of a 1D numerical example that characterize some properties of the tension spline.
|
|
|
Prostorová interpolace a modelování eroze půd
Bek, Stanislav ; Ježek, Josef (vedoucí práce) ; Segeth, Karel (oponent) ; Dostál, Tomáš (oponent)
Disertační práce se zabývá vybranými metodami prostorové interpolace a jejich využitím při numerickém modelování tvaru povrchu Země, zejména eroze půd. První část práce obsahuje popis studovaných metod. Nejprve je uveden výklad metody regularizovaný spline s tenzí (RST), která je osvědčeným nástrojem interpolace prostorových dat. Výklad obsahuje odvození v literatuře chybějících či nejasných pasáží a vysvětlení vztahu metody ke krigingu. Dále je popsán matematický aparát pro digitální popis terénu a pro analýzu jeho geometrických vlastností. Další kapitola se zabývá popisem erozního procesu a vybraných erozních modelů. Druhá část práce uvádí souhrn 5 odborných článků s aplikacemi popsaných metod. Články 1 a 2 jsou zaměřeny na problémy interpolace výškopisných dat a tvorby digitálního modelu terénu. Zabývají se optimalizací metody RST pro konkrétní typy vstupních dat pro modelování půdní eroze. Článek 3 analyzuje prostorovou strukturu půdních dat a pedogenezi Žofínského pralesa. Články 4 a 5 se zabývají prostorovými vlastnostmi výskytu silných dešťů a mapováním erozního faktoru deště. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Approximation, numerical realization and qualitative analysis of contact problems with friction
Ligurský, Tomáš ; Haslinger, Jaroslav (vedoucí práce) ; Segeth, Karel (oponent) ; Rohan, Eduard (oponent)
Title: Approximation, numerical realization and qualitative analysis of contact problems with friction Author: Tomáš Ligurský Department: Department of Numerical Mathematics Supervisor: prof. RNDr. Jaroslav Haslinger, DrSc., Department of Numerical Mathe- matics Abstract: This thesis deals with theoretical analysis and numerical realization of dis- cretized contact problems with Coulomb friction. First, discretized 3D static contact prob- lems with isotropic and orthotropic Coulomb friction and solution-dependent coefficients of friction are analyzed by means of the fixed-point approach. Existence of at least one solution is established for coefficients of friction represented by positive, bounded and con- tinuous functions. If these functions are in addition Lipschitz continuous and upper bounds of their values together with their Lipschitz moduli are sufficiently small, uniqueness of the solution is guaranteed. Second, properties of solutions parametrized by the coefficient of friction or the load vector are studied in the case of discrete 2D static contact problems with isotropic Coulomb friction and coefficient independent of the solution. Conditions under which there exists a local Lipschitz continuous branch of solutions around a given reference point are established due to two variants of the...
|
|
|
Automatic hp-adaptivity on Meshes with Arbitrary-Level Hanging Nodes in 3D
Kůs, Pavel ; Vejchodský, Tomáš (vedoucí práce) ; Segeth, Karel (oponent) ; Dolejší, Vít (oponent)
Dizertační práce se zabývá teoretickými a praktickými aspekty hp-adaptivní metody konečných prvků pro řesení eliptických a elektromagnetických úloh popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi ve třech prostorových di- menzích. Používaná hp-adaptivita umožňuje zjemňovat elementy v prostoru i zvyšovat jejich polynomiální řád, což vede k exponenciálně rychlé konvergenci i pro úlohy se singularitami. Efektivitu hp-adaptivity ještě zvyšuje schopnost algoritmu pracovat se sítěmi s visícími uzly libovolné úrovně. Tato obecnost však vede ke značné komplexnosti implementace. Jádrem této práce je proto matematická analýza algoritmů, které vedly k úspěšné implementaci metody. Dále jsou diskutovány možnosti numerické integrace ve 3D a samotná im- plementace metody. V závěru jsou předloženy numerické výsledky získané touto novou implementací, které potvrzují výhody hp-adaptivity na sítích s visícími uzly libovolné úrovně. 1
|
|
| |
|
|
Proceedings of the International Conference Applications of Mathematics 2015 : Prague, November 18-21, 2015
Brandts, J. ; Korotov, S. ; Křížek, Michal ; Segeth, Karel ; Šístek, Jakub ; Vejchodský, Tomáš
Professors Ivo Babuška, Milan Práger, and Emil Vitásek are renowned experts in numerical analysis and computational methods. Their fruitful scientific careers started in Prague, at the Institute of Mathematics of the Czechoslovak Academy of Sciences (now Czech Academy of Sciences). They collaborated there on various projects including the computational analysis of the construction technology for Orlík Dam. In 1966 they published their joint book entitled Numerical Processes in Differential Equations. It is an honor for the Institute of Mathematics to host a conference on the occasion of their birthdays.
|
|
|
Programs and Algorithms of Numerical Mathematics 17 : Dolní Maxov, June 8-13, 2014 : Proceedings of Seminar
Chleboun, J. ; Přikryl, Petr ; Segeth, Karel ; Šístek, Jakub ; Vejchodský, Tomáš
This volume comprises peer-reviewed papers that are based on invited lectures, survey lectures, short communications, and posters presented at the 17th seminar Programs and Algorithms of Numerical Mathematics (PANM) held in Dolní Maxov, Czech Republic, June 8–13, 2014. The seminar was organized by the Institute of Mathematics of the Academy of Sciences of the Czech Republic. It continued the previous seminars on mathematical software and numerical methods held (with only one exception) biannually in\nAlšovice, Bratříkov, Janov nad Nisou, Kořenov, Lázně Libverda, Dolní Maxov, and Prague in the period 1983–2012. The objective of this series of seminars is to provide a forum for presenting and discussing advanced topics in numerical analysis, singleor multi-processor applications of computational methods, and new approaches to mathematical modeling.
|
|
|
A note on tension spline
Segeth, Karel
Spline theory is mainly grounded on two approaches: the algebraic one (where splines are understood as piecewise smooth functions) and the variational one (where splines are obtained via minimization of quadratic functionals with constraints). We show that the general variational approach called smooth interpolation introduced by Talmi and Gilat covers not only the cubic spline but also the well known tension spline (called also spline in tension or spline with tension). We present the results of a 1D numerical example that show the advantages and drawbacks of the tension spline.
|
|
|
Smooth approximation spaces based on a periodic system
Segeth, Karel
A way of data approximation called smooth was introduced by Talmi and Gilat in 1977. Such an approach employs a (possibly infinite) linear combination of smooth basis functions with coefficients obtained as the unique solution of a minimization problem. While the minimization guarantees the smoothness of the approximant and its derivatives, the constraints represent the interpolating or smoothing conditions at nodes. In the contribution, a special attention is paid to the periodic basis system $exp(-ii kx)$. A 1D numerical example is presented.
|
host ::
RSS.