郭、李;徐燕 带波算子的非线性薛定谔方程的能量守恒局部间断Galerkin方法。 (英语) Zbl 1334.65154号 科学杂志。计算。 65,第2期,622-647(2015). 考虑到Schrödinger方程在一个有界的、至多三维的域中,作者在空间上采用不连续的Galerkin方法,在时间上采用Crank-Nicolson方法,提出了其数值解。边界条件是第一类或周期性的。除其他外,基于B.董和C.-W.舒[SIAM J.Numer.Anal.47,第5期,3240–3268(2009年;Zbl 1204.65123号)],他们证明了他们的方程的一个基本性质对于半离散(空间)方程也是成立的:能量守恒。对于方程的线性情况和将区域特化为矩形的情况,他们进一步证明了在有限时间间隔上考虑的半离散方程的最优误差估计。最后,采用Crank-Nicolson对方程进行完全离散,显示了离散能量守恒。在其数值例子中,说明了理论结果,求解了一到三维方程。但仍不清楚什么是(p^2)多项式,以及在一些图上显示了(复杂)解的哪一部分。用Cauchy-Schwartz代替Cauchy_Schwarz,用Crank-Nicholson代替Crank-Nicolson的印刷错误似乎无法消除。审核人:吉斯伯特·斯托扬(布达佩斯) 引用于33文件 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 65平方米 偏微分方程初值和初边值问题的线法 65岁15岁 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界 6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法 55年第35季度 NLS方程(非线性薛定谔方程) 关键词:带波算子的薛定谔方程;空间局部间断Galerkin方法;节能;最佳误差估计;半离散化;Crank-Nicolson法;数值示例 引文:Zbl 1204.65123号 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{L.Guo}和textit{Y.Xu},J.Sci。计算。65,第2号,622--647(2015;Zbl 1334.65154) 全文: 内政部 参考文献: [1] Bao,W.Z.,Cai,Y.Y.:带波算子的非线性薛定谔方程有限差分方法的一致误差估计。SIAM J.数字。分析。20, 492-521 (2012) ·Zbl 1246.35188号 ·doi:10.1137/110830800 [2] Bao,W.Z.,Dong,X.C.,Xin,J.:sine-Gordon方程和摄动非线性Schrödinger方程之间的比较,用于模拟临界坍塌后的轻子弹。物理学。D 2391120-1134(2010)·Zbl 1190.35205号 ·doi:10.1016/j.physd.2010.03.002 [3] Bassi,F.,Rebay,S.:数值求解可压缩Navier-Stokes方程的高精度间断有限元方法。J.计算。物理学。131, 267-279 (1997) ·Zbl 0871.76040号 ·doi:10.1006/jcph.1996.5572 [4] Bergé,L.,Colin,T.:等离子体物理学中包络方程的奇异摄动问题。物理学。第84437-459页(1995年)·Zbl 0884.35097号 ·doi:10.1016/0167-2789(94)00242-I [5] Cockburn,B.,Lin,S.-Y.,Shu,C.-W.:守恒定律的TVB Runge-Kutta局部投影间断Galerkin有限元方法III:一维系统。J.计算。物理学。84, 90-113 (1989) ·兹比尔0677.65093 ·doi:10.1016/0021-9991(89)90183-6 [6] Cockburn,B.,Hou,S.,Shu,C.-W.:守恒定律的Runge-Kutta局部投影不连续Galerkin finnite单元方法IV:多维情况。数学。计算。54, 545-581 (1990) ·兹伯利0695.65066 [7] Cockburn,B.,Shu,C.-W.:守恒定律的TVB Runge-Kutta局部投影间断Galerkin有限元方法II:一般框架。数学。计算。52, 411-435 (1989) ·Zbl 0662.65083号 [8] Cockburn,B.,Shu,C.-W.:守恒定律V的Runge-Kutta间断Galerkin方法:多维系统。J.计算。物理学。141, 199-224 (1998) ·Zbl 0920.65059号 ·doi:10.1006/jcph.1998.5892 [9] Cockburn,B.,Shu,C.-W.:含时对流扩散系统的局部间断Galerkin方法。SIAM J.数字。分析。35, 2440-2463 (1998) ·Zbl 0927.65118号 ·doi:10.1137/S0036142997316712 [10] Dong,B.,Shu,C.-W.:四阶时间相关问题的局部间断Galerkin方法分析。SIAM J.数字。分析。47, 3240-3268 (2009) ·Zbl 1204.65123号 ·doi:10.1137/080737472 [11] Fan,K.,Cai,W.,Ji,X.:具有非光滑解的薛定谔方程的广义间断Galerkin(GDG)方法。J.计算。物理学。227, 2387-2410 (2008) ·Zbl 1135.65374号 ·doi:10.1016/j.jcp.2007.10.023 [12] Guo,B.L.,Liang,H.X.:关于一类带波算子的非线性薛定谔方程组的数值计算问题。J.数字。方法计算。申请。4, 176-182 (1983) [13] Hairer,E.,Lubich,C.,Wanner,G.:数值几何积分。未发表的讲稿(1999年)·兹比尔1046.65110 [14] Li,X.,Zhang,L.M.,Wang,S.S.:带波算子的非线性薛定谔方程的紧致有限差分格式。申请。数学。计算。219, 3187-3197 (2012) ·Zbl 1309.65099号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.09.051 [15] Lu,T.,Cai,W.,Zhang,P.W.:含时薛定谔方程的保守局部间断Galerkin方法。国际期刊分析。国防部。2, 75-84 (2005) ·Zbl 1070.65096号 [16] Lu,T.,Cai,W.:含间断势的含时三维Schröinger-Poisson方程的傅里叶谱-连续Galerkin方法。J.计算。申请。数学。220, 588-614 (2008) ·兹比尔1146.65072 ·doi:10.1016/j.cam.2007.09.025 [17] Machihara,S.,Nakanishi,K.,Ozawa,T.:非线性Klein-Gordon方程能量空间中的非相对论极限。数学。附录322603-621(2002)·Zbl 0991.35080号 ·doi:10.1007/s002080200008 [18] Reed,W.H.,Hill,T.R.:中子输运方程的三角网格法,技术报告LA-UR-73-479。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯科学实验室(1973年)·Zbl 0662.65083号 [19] Schoene,A.Y.:关于Klein-Gordon和Dirac方程的非相对极限。数学杂志。分析。申请。71, 36-47 (1979) ·Zbl 0427.35063号 ·doi:10.1016/0022-247X(79)90216-6 [20] Shampine,L.F.:守恒定律和常微分方程的数值解。计算。数学。申请。12B,1287-1296(1986)·Zbl 0641.65057号 ·doi:10.1016/0898-1221(86)90253-1 [21] Tsutumi,M.:二维非线性Klein-Gordon方程的非相对论近似。非线性分析。8, 637-643 (1984) ·Zbl 0547.35111号 ·doi:10.1016/0362-546X(84)90008-7 [22] Wang,J.:带波算子的非线性薛定谔方程的多辛Fourier伪谱方法。J.计算。数学。25, 31-48 (2007) ·Zbl 1142.35609号 [23] Wang,S.S.,Zhang,L.M.,Fan,R.:带波算子的非线性薛定谔方程的离散时间正交样条配置方法。J.计算。申请。数学。235, 1993-2005 (2011) ·Zbl 1211.65136号 ·doi:10.1016/j.cam.2010.09.025 [24] Wang,T.C.,Zhang,L.M.:带波动算子的非线性薛定谔方程的一些新保守格式的分析。申请。数学。计算。182, 1780-1794 (2006) ·Zbl 1161.65349号 ·doi:10.1016/j.amc.2006.06.015 [25] Xin,J.:用二维sine-Gordon方程模拟轻子弹。物理学。D 135、345-368(2000)·Zbl 0936.78006号 ·doi:10.1016/S0167-2789(99)00128-1 [26] Xing,Y.,Chou,C.-S.,Shu,C.-W.:波传播问题的能量守恒局部间断Galerkin方法。反向探测。成像7967-986(2013)·兹比尔1273.65181 ·doi:10.3934/ipi.2013.7.967 [27] Xu,Y.,Shu,C.-W.:非线性薛定谔方程的局部间断Galerkin方法。J.计算。物理学。205, 72-97 (2005) ·Zbl 1072.65130号 ·doi:10.1016/j.jp.2004.11.001 [28] Xu,Y.,Shu,C.-W.:高阶含时偏微分方程的局部间断Galerkin方法。Commun公司。计算。物理学。7, 1-46 (2010) ·Zbl 1364.65205号 [29] Xu,Y.,Shu,C.-W.:高阶波动方程半离散局部间断Galerkin方法的最佳误差估计。SIAM J.数字。分析。50, 79-104 (2012) ·Zbl 1247.65121号 ·数字对象标识码:10.1137/1082258X [30] Zhang,F.,Peréz-Ggarcía,V.M.,Vázquez,L.:非线性薛定谔方程组的数值模拟:一种新的保守格式。申请。数学。计算。71, 165-177 (1995) ·Zbl 0832.65136号 ·doi:10.1016/0096-3003(94)00152-T [31] Zhang,L.M.,Li,X.G.:一类带波算子的非线性薛定谔方程的保守有限差分格式。数学学报。科学。22A,258-263(2002)·Zbl 1032.65099号 [32] Zhang,L.M.,Chang,Q.S.:一类带波算子的非线性薛定谔方程的保守数值格式。申请。数学。计算。145, 603-612 (2003) ·Zbl 1037.65092号 ·doi:10.1016/S0096-3003(02)00842-1 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。