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Discontinuous Galerkin Methods for Parallel Simulation of Ground-Penetrating Radar in 3D

Fahlke, Jorrit

German Title: Discontinuous-Galerkin-Methoden für die parallele Simulation von Bodenradar

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In this work we examine different numerical methods for the simulation of Maxwell's equations in 3D with the application to ground-penetrating radar. In particular we consider an edge-based finite element and a discontinuous Galerkin method, both in the time domain. We implement these methods using the finite element framework Dune and the discretization module Dune-PDELab and test the implementations using two example problems. Finally, we apply them to a ground-penetrating radar problem derived from the ASSESS-GPR test site and compare the results to actual measurements made on the site.

Translation of abstract (German)

In dieser Arbeit untersuchen wir verschiedene numerische Methoden zur Simulation der Maxwellgleichungen in 3D mit Anwendung auf Bodenradar. Insbesondere betrachten wir eine kantenbasierte Finite-Elemente-Methode und eine Discontinuous-Galerkin-Methode im Zeitbereich. Diese beiden Methoden implementieren wir mit Hilfe von Dune und dem Diskretisierungsmodul Dune-PDELab und testen diese Implementierungen anhand von zwei Beispielproblemen. Zuletzt wenden wir sie auf ein Bodenradarproblem an, dass sich vom ASSESS-GPR-Versuchsaufbau herleitet, und vergleichen die Ergebnisse mit einer Messung, die an diesem Versuchsaufbau gemacht wurde.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Bastian, Prof. Dr. Peter
Date of thesis defense: 23 October 2014
Date Deposited: 09 Dec 2014 13:56
Date: 2014
Faculties / Institutes: Service facilities > Interdisciplinary Center for Scientific Computing
Subjects: 004 Data processing Computer science
500 Natural sciences and mathematics
510 Mathematics
530 Physics
Controlled Keywords: Diskontinuierliche Galerkin-Methode, Elektromagnetische Reflexionsmethode
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