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一类新的高效且鲁棒的梯度流能量稳定格式。 (英文) Zbl 1422.65080号

小结:我们提出了一种新的数值方法来处理梯度流中的非线性项。通过引入标量辅助变量(SAV),我们为一大类梯度流构造了高效且鲁棒的能量稳定格式。SAV方法不仅限于自由能非线性部分的特定形式,而且只需要求解具有常系数的解耦线性方程组。我们使用这种技术处理了一些现有方法无法轻松处理的具有挑战性的应用,并且我们给出了令人信服的数值结果,表明我们的方案不仅效率更高、更容易实现,而且可以更好地捕捉这些模型中的物理特性。基于这种SAV方法,我们可以无条件地构造二阶能量稳定格式,甚至可以很容易地构造三阶或四阶BDF格式,这些格式虽然不是无条件稳定的,但在实践中非常稳健。特别是,当结合自适应时间步进策略时,SAV方法可以非常高效和准确。

MSC公司:

65J08型 抽象演化方程的数值解
35K20码 二阶抛物型方程的初边值问题
35K35型 高阶抛物型方程的初边值问题
35K55型 非线性抛物方程
65Z05个 科学应用
35问题35 与流体力学相关的PDE
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