Математические заметки СВФУ
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Математические заметки СВФУ:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Математические заметки СВФУ, 2021, том 28, выпуск 1, страницы 93–113
DOI: https://doi.org/10.25587/SVFU.2021.74.56.008
(Mi svfu313)
 

Математическое моделирование

Numerical solution of a boundary value problem with effective boundary conditions for calculation of gravity

D. Kh. Ivanovab, P. N. Vabishchevichcd

a M. K. Ammosov North-Eastern Federal University, Institute of Mathematics and Informatics, 48 Kulakovsky Street, Yakutsk 677000, Russia
b Yakutsk Branch of the Regional Scientificand Educational Mathematical Center "Far Eastern Center of Mathematical Research", 48 Kulakovsky Street, Yakutsk 677000, Russia
c Nuclear Safety Institute of RAS, 52 B. Tulskaya Street, Moscow 115191, Russia
d Academy of Science of the Republic of Sakha (Yakutia), 33 Lenin Ave., Yakutsk 677007, Russia
Аннотация: Forward modeling of gravity field on the base of boundary-value problem solution is a promising technique against traditional summation methods. To calculate gravity of a body with known physical and geometrical properties, one can firstly solve a boundary-value problem for gravitational potential and then calculate its gradient. This approach is more common, but it requires two operations. Another approach is to solve a boundary value problem formulated directly for gravity itself. The main difficulties for methods based on boundary-value problem solution are proper boundary condition, domain size and domain discretization. For the first approach there are plenty of works dealing with these cases in contrast with the second approach. In this paper, authors discuss and compare boundary conditions of two types: the Dirichlet and Robin, in terms of approximation accuracy for the second approach using the finite element method. Calculation results are presented for a test problem, when the gravitational field is produced by a homogeneous body in the shape of a right rectangular prism. A more effective boundary condition is a Robin type condition derived from a simple asymptotic approximation of the gravitational field by the equivalent point mass.
Ключевые слова: gravitational field, Poisson equation, approximate boundary condition, finite element method.
Финансовая поддержка Номер гранта
Министерство образования и науки Российской Федерации 14.Y26.31. 0013
MK-1131.2020.1
Российский фонд фундаментальных исследований 19-31-50044
20-01-00207
This work was supported by the Mega Grant of the Russian Federation Government (No. 14.Y26.31. 0013), the grant of Russian Foundation for Basic Research (No. 19-31-50044 and No. 20-01-00207) and the Grant of the President of the Russian Federation for State Support of Young Scientists (No. MK-1131.2020.1).
Поступила в редакцию: 25.11.2020
Исправленный вариант: 22.01.2021
Принята в печать: 26.02.2021
Реферативные базы данных:
Тип публикации: Статья
УДК: 519.63+531.26
Язык публикации: английский
Образец цитирования: D. Kh. Ivanov, P. N. Vabishchevich, “Numerical solution of a boundary value problem with effective boundary conditions for calculation of gravity”, Математические заметки СВФУ, 28:1 (2021), 93–113
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{IvaVab21}
\by D.~Kh.~Ivanov, P.~N.~Vabishchevich
\paper Numerical solution of a boundary value problem with effective boundary conditions for calculation of gravity
\jour Математические заметки СВФУ
\yr 2021
\vol 28
\issue 1
\pages 93--113
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/svfu313}
\crossref{https://doi.org/10.25587/SVFU.2021.74.56.008}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=45658543}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/svfu313
  • https://www.mathnet.ru/rus/svfu/v28/i1/p93
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Математические заметки СВФУ
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:108
    PDF полного текста:102
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2025