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Half-Explicit Exponential Runge-Kutta Methods for Index- 1 DAEs in Helicopter Simulation

Kohlwey, Elena und Röhrig-Zöllner, Melven (2018) Half-Explicit Exponential Runge-Kutta Methods for Index- 1 DAEs in Helicopter Simulation. Mathematics in Computer Science. Springer. ISSN 1661-8270. (eingereichter Beitrag)

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Kurzfassung

In this paper we suggest a combination of exponential integrators and half-explicit Runge-Kutta methods for solving index-1 DAE systems with a stiff linear part in their differential equations. We discuss the behavior of the resulting half-explicit exponential Runge-Kutta (HEERK) methods for a simple numerical example and for a coupled rotor simulation. The coupled rotor simulation is based on a modular software design where all subsystems are modeled by ODEs in state-space form. By connecting the subsystems' inputs and outputs we obtain an index- 1 DAE system. Large terms in the system can be expressed as a stiff linear part which includes strong damping or oscillation terms as well as coefficients for the discretization of the rotor blades (3d beam equations). We show that the proposed HEERK methods can solve the resulting system efficiently with a reasonable timestep size.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124285/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Half-Explicit Exponential Runge-Kutta Methods for Index- 1 DAEs in Helicopter Simulation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kohlwey, ElenaElena.Kohlwey (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Röhrig-Zöllner, MelvenMelven.Roehrig-Zoellner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9851-5886NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Erschienen in:Mathematics in Computer Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Verlag:Springer
ISSN:1661-8270
Status:eingereichter Beitrag
Stichwörter:Index-1 DAE systems; half-explicit methods; exponential integrators; coupled simulation
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - VicToria (alt), R - Vorhaben SISTEC (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Simulations- und Softwaretechnik > High Performance Computing
Hinterlegt von: Röhrig-Zöllner, Melven
Hinterlegt am:10 Dez 2018 11:04
Letzte Änderung:14 Dez 2019 04:25

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