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使用拉普拉斯预处理计算最佳强制。 (英语) Zbl 1488.76100号

摘要:对于由非正规算子控制的问题,算子的主导特征值是有限的,通过考虑引起最大系统响应的谐波强迫,可以获得更相关的稳定性度量。确定这种所谓的最优强迫的各种方法都存在,但它们都有很大的计算费用,因此对于大规模问题不实用。本文提出了一种适用于任意大小问题的新方法。该方法不依赖于时间步进,而是依赖于线性系统的解,其中逆拉普拉斯算子充当预处理器。通过基于预解算子将搜索最优强迫作为一个特征值问题,重复系统以幂迭代的形式求解,其中,主特征值被视为对应于给定频率下系统中的能量放大,而本征函数对应于相应的强迫函数。该方法的实现只需对现有的时间步进代码进行微小修改,并且适用于任何包含拉普拉斯方程的偏微分方程,例如Navier-Stokes方程。我们首先在线性Ginzburg-Landau方程的背景下讨论该方法,然后讨论由Navier-Stokes方程控制的二维激光驱动腔流。最重要的是,我们证明,对于盖驱动腔体,可以使用比基于指数时间步长的标准方法少500倍的操作员评估因子来计算最佳作用力。

MSC公司:

76平方米 谱方法在流体力学问题中的应用
65F08个 迭代方法的前置条件
76E15型 绝对和对流不稳定性和水动力稳定性
76E09型 流体动力稳定性中非平行流的稳定性和不稳定性
2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算
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全文: 内政部

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