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第26卷第5期
弱非线性非线性Klein-Gordon方程时域有限差分法的长时间误差分析

微珠宝,岳峰&易文凡

Commun公司。计算。物理。,26(2019),第1307-1334页。

在线发布:2019-08

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  • 摘要

我们建立了非线性Klein-Gordon方程(NKGE)长时间动力学的时域有限差分(FDTD)方法的误差界立方非线性,而非线性强度的特征是ε20<ε≤1无量纲参数。当0<ε≪1时,它处于弱非线性区域该问题相当于初始数据较小的NKGE,而振幅初始数据的(和解)为O(ε)。四种不同的FDTD方法是适用于离散化问题和FDTD方法的严格误差边界为长时间动态建立,即误差界在时间范围内有效O时(1/εβ)在0≤β≤2的情况下,使用能量法和非线性的截断或数学归纳法限制数值近似解。在误差范围内,我们特别注意误差如何界限明确地依赖于网格尺寸h和时间步长τ以及小参数ε∈(0,1),特别是在弱非线性区域,当0<ε≪1时。我们的错误边界表明,为了得到“正确”的数值解O(1/εβ),应采用FDTD方法的ε-可扩展性(或网格划分策略)as:h=O(εβ/2) τ=O(εβ/2). 作为副产品,我们的结果可以指示误差范围振荡NKGE离散化FDTD方法的ε-可扩展性它是在弱非线性的情况下通过时间重标度得到的,而其溶液在空间中传播波长为O(1)和O(εβ)及时。报告了大量的数值结果,以确认我们的误差范围并证明它们很锋利。

  • AMS主题标题

35L70、65M06、65M12、65M15、81-08

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fengyue@u.nus.edu(岳峰)

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@第{CiCP-26-1307条,author={Bao,WeizhuFeng,Yue和Yi,Wenfan},title={弱非线性非线性Klein-Gordon方程时域有限差分法的长时间误差分析},journal={计算物理中的通信},年份={2019},体积={26},数字={5},页数={1307--1334},抽象={

我们建立了非线性Klein-Gordon方程(NKGE)长时间动力学的时域有限差分(FDTD)方法的误差界立方非线性,而非线性强度的特征是ε20<ε≤1无量纲参数。当0<ε≪1时,它处于弱非线性区域该问题相当于初始数据较小的NKGE,而振幅初始数据(和解)的值为O(ε)。四种不同的FDTD方法是适用于离散化问题和FDTD方法的严格误差界为长时间动态建立,即误差界在时间范围内有效O时(1/εβ)在0≤β≤2的情况下,使用能量法和非线性的截断或数学归纳法限制数值近似解。在误差范围内,我们特别注意误差如何界限明确地依赖于网格尺寸h和时间步长τ以及小参数ε∈(0,1),特别是在弱非线性区域,当0<ε≪1时。我们的错误边界表明,为了得到“正确”的数值解O(1/εβ),应采用FDTD方法的ε-可扩展性(或网格划分策略)式中:h=O(εβ/2) τ=O(εβ/2). 作为副产品,我们的结果可以指示误差范围振荡NKGE离散化FDTD方法的ε-可扩展性它是在弱非线性的情况下通过时间重标度得到的,而其溶液在空间中传播波长为O(1)和O(εβ)及时。报告了大量的数值结果,以确认我们的误差范围并证明它们很锋利。

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TY-JOUR公司弱非线性非线性Klein-Gordon方程时域有限差分方法的T1-长时间误差分析奥宝、魏朱AU-冯,岳AU-Yi、WenfanJO-计算物理通信VL-5级SP-1307型EP-13342019年上半年DA-2019/08序号-26做-http://doi.org/10.4208/cicp.2019.js60.03UR-(欧元)https://global-sci.org/intro/article_detail/cicp/13266.htmlKW-非线性Klein-Gordon方程,时域有限差分法,长时间误差分析,弱非线性,振荡非线性Klein-Gordon方程。AB公司-

我们建立了非线性Klein-Gordon方程(NKGE)长时间动力学的时域有限差分(FDTD)方法的误差界立方非线性,而非线性强度的特征是ε20<ε≤1无量纲参数。当0<ε≪1时,它处于弱非线性区域该问题相当于初始数据较小的NKGE,而振幅初始数据的(和解)为O(ε)。四种不同的FDTD方法是适用于离散化问题和FDTD方法的严格误差界为长时间动态建立,即误差界在时间范围内有效O时(1/εβ)在0≤β≤2的情况下,使用能量法和非线性的截断或数学归纳法限制数值近似解。在误差范围内,我们特别注意误差如何界限明确地依赖于网格尺寸h和时间步长τ以及小参数ε∈(0,1),特别是在弱非线性区域,当0<ε≪1时。我们的错误界限表明,为了得到“正确”的数值解O(1/εβ),应采用FDTD方法的ε-可扩展性(或网格划分策略)as:h=O(εβ/2) τ=O(εβ/2). 作为副产品,我们的结果可以指示误差范围振荡NKGE离散化FDTD方法的ε-可扩展性它是在弱非线性的情况下通过时间重标度得到的,而其溶液在空间中传播波长为O(1)和O(εβ)及时。报告了大量的数值结果,以确认我们的误差范围并证明它们很锋利。

鲍伟珠、岳峰和易文凡。(2019). 弱非线性非线性Klein-Gordon方程时域有限差分方法的长时间误差分析。计算物理中的通信.26(5).1307-1334.doi:10.4208/cicp.2019.js60.03
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