Publication

Accuracy of high order and spectral methods for hyperbolic conservation laws with discontinuous solutions

2015
Journal Articles

Résumé

Higher order and spectral methods have been used with success for elliptic and parabolic initial and boundary value problems with smooth solutions. On the other hand, higher order methods have been applied to hyperbolic problems with less success, as higher order approx- imations of discontinuous solutions suffer from the Gibbs phenomenon. We extend past work and show that spectral methods yield spectral convergence of moments, even when applied to problems with discontinuous solutions. Besides spectral Fourier methods for periodic domains we also prove high order convergence for adjoint-consistent non-periodic numerical methods, exemplified by the discontinuous Galerkin finite element method.

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https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/ebcf5b40-13d7-41b0-adba-76e710b753d7

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Concepts associés (32)

Spectral method

Spectral methods are a class of techniques used in applied mathematics and scientific computing to numerically solve certain differential equations. The idea is to write the solution of the differential equation as a sum of certain "basis functions" (for example, as a Fourier series which is a sum of sinusoids) and then to choose the coefficients in the sum in order to satisfy the differential equation as well as possible.

Densité spectrale de puissance

On définit la densité spectrale de puissance (DSP en abrégé, Power Spectral Density ou PSD en anglais) comme étant le carré du module de la transformée de Fourier, divisé par le temps d'intégration, (ou, plus rigoureusement, la limite quand tend vers l'infini de l'espérance mathématique du carré du module de la transformée de Fourier du signal - on parle alors de densité spectrale de puissance moyenne).

Transformation de Fourier

thumb|Portrait de Joseph Fourier. En mathématiques, plus précisément en analyse, la transformation de Fourier est une extension, pour les fonctions non périodiques, du développement en série de Fourier des fonctions périodiques. La transformation de Fourier associe à toute fonction intégrable définie sur R et à valeurs réelles ou complexes, une autre fonction sur R appelée transformée de Fourier dont la variable indépendante peut s'interpréter en physique comme la fréquence ou la pulsation.

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