Penyelesaian Numerik Persamaan Advection Dengan Radial Point Interpolation Method dan Integrasi Waktu Dengan Discontinuous Galerkin Method

Abstract

Persamaan differensial banyak digunakan untuk menggambarkan berbagai fenomena dalam bidang sains dan rekayasa. Berbagai masalah komplek dalam kehidupan sehari-hari dapat dimodelkan dengan persamaan differensial dan diselesaikan dengan metode numerik. Salah satu metode numerik, yaitu metode meshfree atau meshless berkembang akhir-akhir ini, tanpa proses pembuatan elemen pada domain. Penelitian ini menggabungkan metode meshless yaitu radial basis point interpolation method (RPIM) dengan integrasi waktu discontinuous Galerkin method (DGM), metode ini disebut RPIM-DGM. Metode RPIM-DGM diaplikasikan pada advection equation pada satu dimensi. RPIM menggunakan basis function multiquadratic function (MQ) dan integrasi waktu diturunkan untuk linear-DGM maupun quadratic-DGM. Hasil simulasi menunjukkan, metode ini mendekati hasil analitis dengan baik. Hasil simulasi numerik dengan RPIM DGM menunjukkan semakin banyak node dan semakin kecil time increment menunjukkan hasil numerik semakin akurat. Hasil lain menunjukkan, integrasi numerik dengan quadratic-DGM untuk suatu time increment dan jumlah node tertentu semakin meningkatkan akurasi dibandingkan dengan linear-DGM. 

[Title: Numerical solution of advection equation with radial basis interpolation method and discontinuous Galerkin method for time integration] Differential equation is widely used to describe a variety of phenomena in science and engineering. A variety of complex issues in everyday life can be modeled with differential equations and solved by numerical method. One of the numerical methods, the method meshfree or meshless developing lately, without making use of the elements in the domain. The research combines methods meshless, i.e. radial basis point interpolation method with discontinuous Galerkin method as time integration method. This method is called RPIM-DGM. The RPIM-DGM applied to one dimension advection equation. The RPIM using basis function multiquadratic function and time integration is derived for linear-DGM and quadratic-DGM. The simulation result shows that this numerical method, close to the results exact well. The results of numerical simulations with RPIM-DGM show, the more nodes and the smaller the time increment, the more accurate the numerical results. Other results showed, integration with quadratic-DGM for a time increment, and a certain number of nodes, further improving accuracy, compared with the linear-DGM.