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第41卷第6期
静态Hamilton-Jacobi方程的高阶有限差分Hermite WENO快速扫描方法

任玉鹏,玉龙星&邱建先

J.公司。数学。,41(2023年),第1064-1092页。

在线发布:2023-11

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  • 摘要

在本文中,我们提出了一种新的Hermite加权本质无振荡(HWENO)快速扫描法有效求解静态哈密顿-雅可比方程。HWENO重建过程中,该方法基于一个新的有限差分五阶HWENO格式,该格式包含一个大模板和两个小模板。然而,与传统HWENO框架的一个主要创新点和区别在于因此,我们不需要引入和求解任何附加方程来更新未知函数$\phi$的导数。相反,我们使用当前的$\phi$和旧的空间导数更新它们。传统的HWENO快速扫描方法也被引入本文用于比较,其中引入了控制$\phi$空间导数的附加方程。新的HWENO快速扫描方法可以大大节省计算时间,从而提高了传统方法的计算效率HWENO方案。此外,还引入了混合策略以进一步降低计算成本。提供了大量的数值实验来验证其准确性以及拟议方法的效率。

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65M60、35L65

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版权:©全球科学出版社

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在本文中,我们提出了一种新的Hermite加权本质无振荡(HWENO)快速扫描法有效求解静态哈密顿-雅可比方程。HWENO重建过程中,该方法基于一个新的有限差分五阶HWENO格式,该格式包含一个大模板和两个小模板。然而,与传统HWENO框架的一个主要创新点和区别在于因此,我们不需要引入和求解任何附加方程来更新未知函数$\phi$的导数。相反,我们使用当前的$\phi$和旧的空间导数更新它们。在中还介绍了传统的HWENO快速扫描方法本文用于比较,其中引入了控制$\phi$空间导数的附加方程。新的HWENO快速扫描方法可以大大节省计算时间,从而提高了传统方法的计算效率HWENO方案。此外,还引入了一种混合策略,以进一步降低计算成本。提供了大量的数值实验来验证其准确性以及拟议方法的效率。

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在本文中,我们提出了一种新的Hermite加权本质无振荡(HWENO)快速扫描法有效求解静态哈密顿-雅可比方程。HWENO重建过程中,该方法基于一个新的有限差分五阶HWENO格式,该格式包含一个大模板和两个小模板。然而,与传统HWENO框架的一个主要创新点和区别在于因此,我们不需要引入和求解任何附加方程来更新未知函数$\phi$的导数。相反,我们使用当前的$\phi$和旧的空间导数更新它们。传统的HWENO快速扫描方法也被引入本文用于比较,其中引入了控制$\phi$空间导数的附加方程。新的HWENO快速扫描方法可以大大节省计算时间,从而提高了传统方法的计算效率HWENO方案。此外,还引入了一种混合策略,以进一步降低计算成本。提供了大量的数值实验来验证其准确性以及拟议方法的效率。

任玉鹏、邢玉龙和邱建贤。(2023). 静态Hamilton-Jacobi方程的高阶有限差分Hermite WENO快速扫描方法。计算数学杂志.41(6).1064-1092.doi:10.4208/jcm.2112-m2020-0283
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