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线性守恒律任意Lagrangian-Eulerian间断Galerkin方法与Runge-Kutta时间推进耦合的稳定性分析和误差估计。 (英语) Zbl 1418.65141号

摘要:本文讨论了线性守恒律全离散格式的稳定性和误差估计,该格式由空间上任意的拉格朗日-欧拉间断Galerkin方法和时间上三阶精度的显式总变差递减Runge-Kutta(TVD-RK)方法组成。标度参数和标准能量分析是我们工作中使用的关键技术。我们给出了在适当的CFL条件下获得三个完全离散格式稳定性的严格证明。在参考单元的帮助下,误差方程很容易建立,我们导出了空间上的拟最优误差估计和时间上的最优收敛速度。对于具有分段常量元素的Euler前向格式、具有分段线性元素的二阶TVD-RK方法和具有任意阶多项式的三阶TVD_RK格式,需要通常的CFL条件,而对于其他情况,需要更强的时间步长限制才能使结果成立。更准确地说,Euler向前格式需要(tau\leq\rho h^2),二阶TVD-RK格式需要空间中高阶多项式的(tau\ leq\rro h^{frac{4}{3}}),其中(tau)和(h)分别是时间步长和最大空间步长,并且(rho)是独立于(tau和)的正常数。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35升65 双曲守恒定律
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
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