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第31卷第1期
Flory-Huggins-Cahn-Hilliard模型的改进Crank-Nicolson数值格式

陈文斌,Jianyu Jing公司,王成(音译),王晓明&史蒂文·怀斯

Commun公司。计算。物理。,31(2022年),第60-93页。

在线发布:2021-12

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  • 摘要

本文提出并分析了一种二阶精确数值具有对数Flory-Huggins势能的Cahn-Hilliard方程的方案。将修正的Crank-Nicolson近似应用于对数非线性项,而扩展项通过显式的二阶Adams-Bashforth外推进行更新,并将交替的时间模板用于表面扩散项。在数值格式中增加了非线性人工正则化项,这确保了保正性,即相位的数值变量在点级别上总是介于-1和1之间。此外,利用特殊形式,导出了数值格式的无条件能量稳定性对数近似项。此外,在线性化的帮助下,为所提出的数值格式提供了最优速率收敛估计稳定性分析。一些数值结果,包括恒定流动性和给出了与解相关的迁移流,以验证所提数值格式的鲁棒性。

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35K35、35K55、49J40、65K10、65M06、65M12

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本文提出并分析了一种二阶精确数值具有对数Flory-Huggins势能的Cahn-Hilliard方程的方案。将修正的Crank-Nicolson近似应用于对数非线性项,而扩展项通过显式的二阶Adams-Bashforth外推进行更新,并将交替的时间模板用于表面扩散项。在数值格式中增加了非线性人工正则化项,它确保了正保持性,即相位的数值变量在点级别上总是介于-1和1之间。此外,利用特殊形式,导出了数值格式的无条件能量稳定性对数近似项。此外,借助线性化的方法,为所提出的数值格式提供了一个最优的速率收敛估计稳定性分析。一些数值结果,包括恒定流动性和给出了与解相关的迁移流,以验证所提数值格式的鲁棒性。

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本文提出并分析了一种二阶精确数值具有对数Flory-Huggins势能的Cahn-Hilliard方程的方案。将修正的Crank-Nicolson近似应用于对数非线性项,而扩展项通过显式的二阶Adams-Bashforth外推进行更新,并将交替的时间模板用于表面扩散项。在数值格式中增加了非线性人工正则化项,它确保了正保持性,即相位的数值变量在点级别上总是介于-1和1之间。此外,利用特殊形式,导出了数值格式的无条件能量稳定性对数近似项。此外,借助线性化的方法,为所提出的数值格式提供了一个最优的速率收敛估计稳定性分析。一些数值结果,包括恒定流动性和给出了与解相关的迁移流,以验证所提数值格式的鲁棒性。

陈文斌、Jianyu Jing、Cheng Wang、Xiaoming Wang和Steven M.Wise。(2021). Flory-Huggins-Cahn-Hilliard模型的改进Crank-Nicolson数值格式。计算物理中的通信.31(1).60-93.doi:10.4208/cicp。OA-2021-0074号文件
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