EPÄJATKUVA GALERKININ MENETELMÄ ELASTISELLE AALTOYH- TÄLÖLLE 1 JOHDANTO 2 ELASTINEN AALTOYHTÄLÖ (3D) Timo Lähivaara a,*, Tomi Huttunen a,b



Samankaltaiset tiedostot
Akustisen aallon sironta elastisesta kappaleesta

AKUSTISIA SIMULAATIOITA PÄÄ- JA TORSOMALLILLA. Tomi Huttunen, Timo Avikainen, John Cozens. Kuava Oy Microkatu 1, Kuopio

SEISMINEN MENETELMÄ POHJAVESIVAROJEN ARVIOINTIIN

Parempaa äänenvaimennusta simuloinnilla ja optimoinnilla

PUTKIJÄRJESTELMÄSSÄ ETENEVÄN PAINEVAIHTELUN MALLINNUS HYBRIDIMENETELMÄLLÄ 1 JOHDANTO 2 HYBRIDIMENETELMÄN MATEMAATTINEN ESITYS

TUULEN VAIKUTUS HUUTAJAN SUUNTAKUVIOON

SEISOVA AALTOLIIKE 1. TEORIAA

ÄÄNENVAIMENTIMIEN MALLINNUSPOHJAINEN MONITAVOITTEINEN MUODONOPTIMOINTI 1 JOHDANTO. Tuomas Airaksinen 1, Erkki Heikkola 2

Luento 13: Periodinen liike. Johdanto Harmoninen värähtely Esimerkkejä F t F r

Jakso 6: Värähdysliikkeet Tämän jakson tehtävät on näytettävä viimeistään torstaina

Kuva 1. Mallinnettavan kuormaajan ohjaamo.

Luento 15: Mekaaniset aallot. Mekaaniset aallot Eteneminen Aallon nopeus väliaineessa Energia Aallon heijastuminen Seisovat aallot

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

a(t) = v (t) = 3 2 t a(t) = 3 2 t < t 1 2 < 69 t 1 2 < 46 t < 46 2 = 2116 a(t) = v (t) = 50

MALLINNUSVIRHEIDEN HUOMIOIMINEN AKUSTISESSA TOMO- GRAFIASSA

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

HUOKOISEN VÄLIAINEEN OMINAISUUDET - JAKAUMIA JA EPÄVAR- MUUKSIA

ÄÄNEKKÄÄMMÄN KANTELEEN MALLINTAMINEN ELEMENTTIME- NETELMÄLLÄ


Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 6. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 6 () Numeeriset menetelmät / 33

BM20A0900, Matematiikka KoTiB3

Luento 4: Liikkeen kuvausta, differentiaaliyhtälöt

Tulipalon vaikutus rakenteisiin CFD-FEM mallinnuksella

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

YLEINEN AALTOLIIKEOPPI

Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus

PAKOPUTKEN PÄÄN MUODON VAIKUTUS ÄÄNENSÄTEILYYN

Materiaali on lineaarinen, jos konstitutiiviset yhtälöt ovat jännitys- ja muodonmuutostilan suureiden välisiä lineaarisia yhtälöitä.

2 Mekaaninen aalto. Mekaaniset aallot kulkevat jossain materiaalissa, jota kutsutaan tässä yhteydessä väliaineeksi (medium).

4. Ensimmäisen ja toisen kertaluvun differentiaaliyhtälöistä

Teknillinen tiedekunta, matematiikan jaos Numeeriset menetelmät

HARMONISEN VÄRÄHTELIJÄN JAKSONAIKA JA HEILURIEN HEILAHDUSAJAT - johtaminen 1) VAIMENEMATON HARMONINEN VÄRÄHDYSLIIKE

Luento 2: Liikkeen kuvausta

Luento 15: Mekaaniset aallot

Differentiaali- ja integraalilaskenta

Luento 11: Periodinen liike

Sovelletun fysiikan laitos Marko Vauhkonen, Kuopion yliopisto, Sovelletun fysiikan laitos Slide 1

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI.

Shrödingerin yhtälön johto

BM30A0240, Fysiikka L osa 4

Tampere University of Technology

Luento 13: Periodinen liike

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

4. Kontrollitilavuusajattelu ja massan säilyminen. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 8. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 8 () Numeeriset menetelmät / 35

Kun järjestelmää kuvataan operaattorilla T, sisäänmenoa muuttujalla u ja ulostuloa muuttujalla y, voidaan kirjoittaa. y T u.

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo Ratkaisut ja pisteytysohjeet

1 PERUSKÄSITTEITÄ 1.1 AALTOJEN TYYPIT

Kuuloaisti. Korva ja ääni. Melu

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän

x n e x dx = n( e x ) nx n 1 ( e x ) = x n e x + ni n 1 x 4 e x dx = x 4 e x +4( x 3 e x +3( x 2 e x +2( xe x e x ))) = e x

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI.

VAASAN YLIOPISTO SATE.2010 DYNAAMINEN KENTTÄTEORIA: KAPPALE 1: JOHDANTO KAPPALE 2: AJAN MUKAAN MUUTTUVAT KENTÄT JA MAXWELLIN YHTÄLÖT

Nopeus, kiihtyvyys ja liikemäärä Vektorit

Luento 11: Periodinen liike

1 Johdanto Mikä tämä kurssi on Hieman taustaa Elektrodynamiikan perusrakenne Kirjallisuutta... 8

Simulation model to compare opportunistic maintenance policies

x = ( θ θ ia y = ( ) x.

Tieteen ja tutkimusalan opintoihin hyväksyttävät opintojaksot ovat (taulukossa A= aineopinnot, S=syventävät opinnot, J = jatko-opinnot):

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Kvanttifysiikan perusteet 2017

3 Lineaariset yhtälöryhmät ja Gaussin eliminointimenetelmä

3 Ääni ja kuulo. Ihmiskorva aistii paineen vaihteluita, joten yleensä äänestä puhuttaessa määritellään ääniaalto paineen vaihteluiden kautta.

MUISTIO No CFD/MECHA pvm 22. kesäkuuta 2011

E p1 = 1 e 2. e 2. E p2 = 1. Vuorovaikutusenergian kolme ensimmäistä termiä on siis

MS-C1340 Lineaarialgebra ja

Insinöörimatematiikka D

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

Exam III 10 Mar 2014 Solutions

Moderni biolääketieteellinen optiikka X - Optinen mittaaminen sekä valmistusmenetelmät X X X

5 Differentiaaliyhtälöryhmät

Aaltojen heijastuminen ja taittuminen

Rajoitetun kantaman ja pitkän kantaman luotien kehitys ja stabiliteettitarkastelut (RaKa-Stab vaihe 2, )

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

+ 0, (29.20) 32 SÄHKÖMAGNEETTISET AALLOT (Electromagnetic Waves) i c+ ε 0 dφ E / dt ja silmukan kohdalla vaikuttavan magneettivuon tiheyden

Tfy Fysiikka IIB Mallivastaukset

3. Tietokoneharjoitukset

4 Korkeamman kertaluvun lineaariset differentiaaliyhtälöt

Fononit. Värähtelyt lineaarisessa atomiketjussa Dispersiorelaatio Kaksi erilaista atomia ketjussa Fononit kolmessa dimensiossa

KOLMIULOTTEISEN TILAN AKUSTIIKAN MALLINTAMINEN KAKSIULOTTEISIA AALTOJOHTOVERKKOJA KÄYTTÄEN

Tehtävä 4.7 Tarkastellaan hiukkasta, joka on pakotettu liikkumaan toruksen pinnalla.

Reaalilukuvälit, leikkaus ja unioni (1/2)

Sähköstatiikka ja magnetismi

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

Tietoliikennesignaalit & spektri

Insinöörimatematiikka D

4 Korkeamman kertaluvun differentiaaliyhtälöt

Dissipatiiviset voimat

MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

RYHMÄKERROIN ÄÄNILÄHDERYHMÄN SUUNTAAVUUDEN

LASKENNALLISEN TIETEEN OHJELMATYÖ: Diffuusion Monte Carlo -simulointi yksiulotteisessa systeemissä

Sinin muotoinen signaali

f[x i ] = f i, f[x i,..., x j ] = f[x i+1,..., x j ] f[x i,..., x j 1 ] x j x i T n+1 (x) = 2xT n (x) T n 1 (x), T 0 (x) = 1, T 1 (x) = x.

Lyhyt yhteenvetokertaus nodaalimallista SÄTEILYTURVAKESKUS STRÅLSÄKERHETSCENTRALEN RADIATION AND NUCLEAR SAFETY AUTHORITY

Kuvia puheentutkimusprojektilta vuosina

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

Sovelletun fysiikan laitoksen tutkimus- ja yritysyhteistyö osana yhteiskäyttölaboratoriota

Helsingin, Itä-Suomen, Jyväskylän, Oulun, Tampereen ja Turun yliopisto Matematiikan valintakoe klo 10 13

Transkriptio:

EPÄJATKUVA GALERKININ MENETELMÄ ELASTISELLE AALTOYH- TÄLÖLLE Timo Lähivaara a,*, Tomi Huttunen a,b a Kuopion yliopisto, Fysiikan laitos, PL 1627, 70211 Kuopio b Kuava Oy, PL 1188, 70211 Kuopio * timo.lahivaara@uku.fi 1 JOHDANTO Useilla fysiikan osa-alueilla on keskeistä tutkia äänen etenemistä elastisessa väliaineessa. Näitä tutkimuskohteita ovat esimerkiksi ultraäänen eteneminen ihmisen luissa tai auton rungon värähtelyt. Viime vuosikymmenten aikana useita numeerisia menetelmiä on esitetty edellä mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi. Esimerkkeinä käytetyistä menetelmistä mainittakoon differenssi-, äärellisten elementtien- ja sädemenetelmä. Kuitenkin valitettavan usein (varsinkin korkeilla taajuuksilla ja monimutkaisissa geometrioissa) perinteiset lähestymistavat tuottavat liian epätarkkoja ratkaisuja tutkittaville ongelmille. Yksi lupaava lähetysmistapa tutkimaan aaltoilmiöitä elastisessa väliaineessa on epäjatkuva Galerkinin menetelmä (eng. discontinuous Galerkin (DG) method). Tässä työssä DG menetelmää käytetään paikkaderivaattojen ja Crank-Nicolson (CN) menetelmää aikaderivaattojen laskentaan. Käytetyssä mallissa polynomikannan asteluku valitaan erikseen jokaiselle laskentahilan elementille. Kantafunktioiden asteluvun valintakriteerin tavoitteena on tuottaa ratkaisulle vakiosuuruinen virhetaso riippumatta käytetystä hilasta. 2 ELASTINEN AALTOYHTÄLÖ (3D) Elastinen aaltoyhtälö isotrooppiselle väliaineelle voidaan kirjoittaa lineaarisena hyperbolisena systeeminä [1, 2, 3] τ 3 t + τ A l = x f, (1) l l=1 missä τ = (τ 11,τ 22,τ 33,τ 12,τ 23,τ 13,u 1,u 2,u 3 ) ( tarkoittaa transpoosia). Systeemissä (1) t on aika, x l paikka, τ 11,τ 22 ja τ 33 ovat jännityksen normaalit komponentit, τ 12,τ 23 ja τ 13 ovat jännityksen pinnansuuntaiset komponentit, u 1,u 2 ja u 3 nopeuskomponentit ja f tilavuuslähde. 1

Hyperbolisessa systeemissä (1) matriisit A l, l = 1, 2, 3 ovat kooltaan 9 9. Esimerkkinä tarkastellaan matriisin A 1 nollasta poikkeavia arvoja, jotka ovat A 1 (2, 7) = A 1 (3, 7) = λ, A 1 (1, 7) = (λ + 2µ), A 1 (4, 8) = A 1 (7, 9) = µ, A 1 (7, 1) = A 1 (8, 4) = A 1 (9, 5) = ρ 1, missä λ ja µ ovat Lamé vakioita ja ρ on väliaineen tiheys. Matriisit A 2 ja A 3 sisältävät samat nollasta poikkeavat arvot, mutta eri paikoissa [1, 3]. Edelleen P - ja S- aaltojen nopeudet voidaan esittää Lamé vakioiden ja väliaineen tiheyden avulla seuraavasti c p = ρ 1 (λ + 2µ) ja c s = ρ 1 µ. (2) Elastiselle aaltoyhtälölle voidaan kirjoittaa laaja määrä erilaisia reunaehtoja ja edelleen reunaehdoille on lukuisia tulkintoja. Kattavampi yleiskatsaus aaltoilmiöistä elastisessa väliaineessa ja näiden ilmiöiden fysikaalisista ominaisuuksista on esitetty lähteessä [1]. 3 EPÄJATKUVA GALERKININ MENETELMÄ DG menetelmä julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1973 approksimoimaan neutronien kulkeutumista kuvaavaa yhtälöä [4]. Alkuperäisen julkaisun jälkeen DG menetelmän käyttö on yleistynyt huomattavasti ja näin ollen sen käytöstä on olemassa useita satoja tieteellisiä julkaisuja. Nykyisin DG lähestymistapaa on sovellettu useille fysiikan osa-alueille, joista esimerkkeinä mainittakoon sähkömagnetiikka [5], virtauslaskenta [6] ja elastiikka/akustiikka [7, 3]. DG menetelmän käyttöön liittyy merkittäviä etuja perinteisiin laskentamalleihin verrattuna. Esimerkkeinä mainittakoon erityinen matriisirakenne, jonka johdosta muistin tarvetta laskennassa on pystytty ratkaisevasti vähentämään. Toisaalta menetelmä on helppo rinnakkaistaa, joka on edellytys suurten ongelmien tehokkaassa mallinnuksessa. 4 NUMEERISET ESIMERKIT Seuraavissa kappaleissa tarkastellaan elastisen aaltoyhtälön numeerisia ratkaisuja 2D ja 3D ongelmissa. Esimerkkien tavoitteena on havainnollistaa käytetyn DG menetelmän etuja matemaattisessa mallinnuksessa. Työssä tarkastellaan ajansuhteen riippuvia ratkaisuja, joten tulee aika-askeleen pituus kiinnittää käyttäen Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) lukua. CFL luku voidaan kirjoittaa yhtälömuodossa seuraavasti CFL = δ t max{c s,p }h 1 min, (3) 2

missä δ t on aika-askeleen pituus, max{c s,p } on suurin esimerkissä käytetty aallonnopeus ja h min on pienin etäisyys kahden solmun välillä laskentahilassa. Kaikissa tutkittavissa ongelmissa CFL luku asetetaan arvoon 0.02, jonka tavoitteena on minimoida aikaintegroinnista syntyvä virhe. Laskennassa käytetty DG ratkaisija on kirjoittu C++ ohjelmointikielellä ja rinnakkaistettu käyttäen MPI ympäristöä. Laskennan 2D esimerkit on laskettu käyttäen normaalia toimisto PCtä ja suurempi 3D simulaatio CSC:n louhi-supertietokoneella. 4.1 Aallon eteneminen maankuoressa Ensimmäisenä esimerkkinä tutkitaan elastisen värähtelypulssin etenemistä maankuoressa. Tutkittavan ongelman geometria Ω voidaan esittää muodossa Ω = { x R 2 0 x 1 4700, 0 x 2 f 1 (x 1 ) }, missä f 1 (x 1 ) = 0.1763x 1 + 2000. Ongelman geometrian voi nähdä kuvassa 1(a), jossa on esitetty laskennassa käytetty hila. Samantyyppistä esimerkkiongelmaa on tutkittu esimerkiksi lähteissä [2, 8]. Mallinnusongelmalle asetetaan reunaehdot siten, että vasen-, oikea- ja alalaita sisältää absorpoivan reunaehdon ja edelleen kalteva taso (θ = π/18 rad) homogeenisen vapaatuenta reunaehdon (eng. traction-free boundary condition). Reunaehdot on tarkemmin käsitelty viitteissä [1, 2]. Fysikaaliset parametrit elastiselle aaltoyhtälölle valitaan siten, että P -aallon nopeus c p = 3200 m/s, vastaavasti S-aallon nopeus c s = 1847.5 m/s ja lopuksi tiheys ρ = 2200 kg/m 3. Esimerkissä käytetään lähteenä värähtelypulssia, joka tuotetaan tilavuuslähteenä [2] f(x,t) = ( 0 0 0 sin(θ) cos(θ) ) g(t) δ( x xs ) ρ 1, (4) missä δ( ) tarkoittaa Diracin deltafunktiota ja funktio g määritellään (Ricker wavelet) g(t) = a 1 ( 0.5 + a2 (t t 0 ) 2) exp ( a 2 (t t 0 ) 2) t, (5) missä a 1 = 2000 kg/(ms) 2, a 2 = (πf c ) 2 ja t 0 = 0.08 s. Laskennassa asetetaan keskitaajuudeksi f c = 14.5 Hz ja lähdepisteeksi x s = (1725.18 m, 2273.73 m). Kuvassa 1(a) on esitetty laskennassa käytetty laskentaverkko. Kuvassa värisävyjakauma näyttää polynomi kantafunktioiden asteluvun jokaiselle elementille. Kuvan 1(a) hila sisältää yhteensä 3589 elementtiä, 1868 laskentasolmua, h min = 39.617 m ja h max = 114.937 m (h max on suurin etäisyys kahden solmun välillä laskentahilassa). Kantafunktioiden asteluvut on määrätty artikkelissa [8] esitettyjä tuloksia käyttäen vaaditulle virheelle 0.25%. 3

x2 (m) 2500 2000 1500 1000 500 0 0 1000 2000 3000 4000 x 1 (m) (a) 11 10 9 8 7 6 5 4 (b) Kuva 1: Työssä tutkittujen mallinnusongelmien laskentahilat. Kuvissa esitetty värisävyjakauma kertoo elementin kantafunktion asteluvun. Kuvassa 2 on esitetty kahdella ajanhetkellä vertikaalinen nopeuskomponetti u 2. Ajanhetkistä ensimmäisestä t 1 = 0.4 s havaitaan kuinka pistelähde on kokonaan tuottanut tulevan kentän. Toisaalta ensimmäisestä ajanhetkestä voidaan havaita, kuinka esimerkiksi voimakas pinta-aalto syntyy kaltevalle pinnalle. Toisella ajanhetkellä t 2 = 0.7 s P -aalto on edennyt geometrian vasempaan laitaan ja edelleen havaitaan että pinta-aallon amplitudi ei laske alkuperäisestä. Kuva 2: Vertikaalinen nopeuskomponetti u 2 kahdella ajanhetkellä. Tutkittava ajanhetki on esitetty kuvien otsikossa. 4

4.2 Palkin värähtely Toisessa esimerkissä tarkastellaan värähtelyn etenemistä epähomogeenisessa väliaineessa. Kyseessä olevaa mallinnusongelmaa on tarkasteltu lähteessä [3]. Esimerkin geometria Ω koostuu kahdesta osasta (kts. kuva 1(b)), jotka on määritelty seuraavasti Ω 1 = { x R 3 x 3 0.35, x 1 + x 2 0.05 }, Ω 2 = { x R 3 x 3 0.5, x 1 + x 2 0.25 } \ Ω 1. Ongelman reunaehdot asetetaan siten, että pinta x 3 = 0.5 sisältää epähomogeneenisen vapaa-tuenta reunaehdon, pinnalle x 3 = 0.5 asetetaan absorpoiva reunaehto ja kaikille muille geometrian ulkoreunoilla homogeeninen vapaa-tuenta reunaehto. Lähdefunktiona epähomogeeniselle vapaa-tuenta pinnalle käytetään { [ ] sin (ωt) jos t 0, π ḡ(t) = ω, (6) 0 muulloin. missä kulmataajuus ω = 30π. Esimerkissä systeemin (1) fysikaaliset parametrit on asetettu seuraavasti; S-aallon nopeus (c s1,c s2 ) = (10, 1), P -aallon nopeus (c p1,c p2 ) = (20, 2) ja tiheys (ρ 1,ρ 2 ) = (1, 1). Kuvassa 1(b) on esitetty laskennassa käytetty tetraedriverkko. Kuvan värisävyjakauma näyttää kantafunktion asteluvun jokaiselle elementille. Hila sisältää 49786 elementtiä, 9683 solmua, h min = 0.0182 ja h max = 0.0630. Kantafunktioitten asteluku on valittu kiinnittäen virheen arvoon 0.25% [9]. Kuvassa 3 on esitetty nopeuskomponentti u 3 kahdella ajanhetkellä t 1 = 0.0875 ja t 2 = 0.175. Ajanhetkistä ensimmäinen t 1 = 0.0875 havainnollistaa tilannetta, jossa reunalta x 3 = 0.5 tuotettu lähde on edennyt värähtelevän palkin reunalle. Edelleen ajanhetki t 2 = 0.175 on valittu siten, että se havainnollistaa palkissa syntyviä värähtelyjä. Kuva 3: Nopeuskomponentti u 3 kahdella ajanhetkellä t 1 = 0.0875 (vasen) ja t 2 = 0.175 (oikea). 5

5 POHDINTA Työssä elastinen aaltoyhtälö ratkaistiin käyttäen DG menetelmää paikkaderivaattojen ja CN menetelmää aikaderivaattojen approksimointiin. Tulosten perusteella voidaan havaita, että käytössä oleva kantafunktioiden asteluvun valintakriteeri toimii odotetusti. VIITTEET [1] LEVEQUE R J, Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems, Cambridge Texts in Applied Mathematics, 2002. [2] KÄSER M & DUMBSER M, An arbitrary high-order discontinuous Galerkin method for elastic waves on unstructured meshes - I. the two-dimensional isotropic case with external source terms, Geophysical Journal International, 166(2006) 23, 855 877. [3] DUMBSER M & KÄSER M, An arbitrary high-order discontinuous Galerkin method for elastic waves on unstructured meshes - II. the three-dimensional isotropic case, Geophysical Journal International, 167(2006), 319 336. [4] REED W & HILL T, Triangular mesh methods for the neutron transport equation, LA-UR-73-479, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico, USA, 1973. [5] HESTHAVEN J S & WARBURTON T, Nodal high-order methods on unstructured grids I. time-domain solution of Maxwell s equations, Journal of Computational Physics, 181(2002), 186 221. [6] KLAIJ C M, VAN DER VEGT J J Q, & VAN DER VEN H, Space-time discontinuous Galerkin method for the compressible Navier-Stokes equations, Journal of Computational Physics, 217(2006), 589 611. [7] LÄHIVAARA T, MALINEN M, KAIPIO J P, & HUTTUNEN T, Computational aspects of the discontinuous Galerkin method for the wave equation, Journal of Computational Acoustics, 16(2008), 507 530. [8] LÄHIVAARA T & HUTTUNEN T, Optimal basis order for the discontinuous Galerkin method of the acoustic and elastic wave equations, International Journal for Numerical Methods in Engineering, (2008), submitted. [9] LÄHIVAARA T & HUTTUNEN T, Optimal basis order for the discontinuous Galerkin method of the 3D dissipative wave equation with perfectly matched layer, Journal of Computational Physics, (2009), submitted. 6