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A postprocessing technique for a discontinuous Galerkin discretization of time-dependent Maxwell's equations

Authors :
Nehmetallah, Georges
Chaumont-Frelet, Théophile
Descombes, Stéphane
Lanteri, Stéphane
Modélisation et méthodes numériques pour le calcul d'interactions onde-matière nanostructurée (ATLANTIS)
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 (LJAD)
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)
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (LJAD)
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 Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 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 (... - 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)
Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD)
Publication Year :
2020

Abstract

We present a novel postprocessing technique for a discontinuous Galerkin (DG) discretization of time-dependent Maxwell's equations that we couple with an explicit Runge-Kutta time-marching scheme. The postprocessed electromagnetic field converges one order faster than the unprocessed solution in the H(curl)-norm. The proposed approach is local, in the sense that the enhanced solution is computed independently in each cell of the computational mesh, and at each time step of interest. As a result, it is inexpensive to compute, especially if the region of interest is localized, either in time or space. The key ideas behind this postprocessing technique stem from hybridizable discontinuous Galerkin (HDG) methods , which are equivalent to the analyzed DG scheme for specific choices of penalization parameters. We present several numerical experiments that highlight the superconvergence properties of the postprocessed electromagnetic field approximation.

Details

Language :
English
Database :
OpenAIRE
Accession number :
edsair.doi.dedup.....10731bce897edb6b6eafadcec60e9d0e