穆亚萨尔·艾哈迈特;邱建贤 非线性色散波方程的紧凑ETDRK格式。 (英语) Zbl 1476.65234号 计算。申请。数学。 40,第8号,第286号论文,第18页(2021年). 摘要:本文给出了非线性色散波方程的四阶格式。该方案分别采用四阶紧致有限差分法进行空间离散,四阶指数时间差分Runge-Kutta(ETDRK)方法进行时间方向离散。Cauchy积分公式对四阶ETDRK方法起到了稳定作用,并处理了复特征值趋于零的非对角大稀疏系数矩阵。数值实验表明,该数值方法对Rosenau-KdV-RLW方程的孤立波剖面是有效的。 引用于1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 35升65 双曲守恒律 关键词:非线性色散波动方程;四阶紧致有限差分法;四阶ETD Runge-Kutta方法;柯西积分公式 软件:Matlab公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Ahmat}和\textit{J.邱},计算。申请。数学。40,第8号,第286号论文,18页(2021年;Zbl 1476.65234) 全文: 内政部 参考文献: [1] Apolinar-Fernndez,A。;Ramos,JI,用紧凑方法数值求解广义耗散KdV-RLW-Rosenau方程,Commun。非线性科学。数字。Simul,60,165-183(2018)·Zbl 1456.76082号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2018.01.010 [2] Bahadir,AR,指数有限差分法在小时间Korteweg-de-Vries方程中的应用,Appl。数学。计算。,160, 3, 675-682 (2005) ·Zbl 1062.65087号 [3] 蔡,J。;Liang,H。;Zhang,C.,具有幂律非线性的广义Rosenau型方程的高效高阶结构提供方法,Commun。非线性科学。数字。模拟。,59, 122-131 (2018) ·Zbl 1510.65186号 ·文件编号:10.1016/j.cnsns.2017.11.011 [4] 考克斯,SM;Matthews,PC,刚性系统的指数时间差分,J.Compute。物理。,176, 2, 430-455 (2002) ·Zbl 1005.65069号 ·文件编号:10.1006/jcph.2002.6995 [5] 崔,Y。;Mao,DK,满足kortewegde vries方程前两个守恒定律的数值方法,J.Compute。物理。,227, 1, 376-399 (2007) ·Zbl 1131.65073号 ·doi:10.1016/j.jcp.2007.07.031 [6] 杜琪。;Zhu,W.,指数时间差分格式及其轮廓积分修改的分析和应用,Bit Numer。数学。,45, 2, 307-328 (2005) ·Zbl 1080.65074号 ·doi:10.1007/s10543-005-7141-8 [7] 吉洛菲,A。;Omrani,K.,非线性色散波模型方程的四阶精度新保守差分格式,Numer。方法部分。不同。Equ.、。,34, 2, 451-500 (2017) ·Zbl 1390.65068号 ·数字对象标识代码:10.1002/num.22208 [8] Gürarslan,G.,用紧致有限差分法对线性和非线性扩散方程进行数值模拟,应用。数学。计算。,216, 8, 2472-2478 (2010) ·Zbl 1193.65156号 [9] Hochbruck,M。;Ostermann,A.,半线性抛物问题的显式指数Runge-Kutta方法,SIAM J.Numer。分析。,43, 3, 1069-1090 (2005) ·Zbl 1093.65052号 ·数字对象标识代码:10.1137/040611434 [10] 胡,J。;Wang,Y.,Rosenau-RLW方程的高精度线性保守差分格式,数学。探针。工程师,2841-860(2013)·Zbl 1299.65187号 [11] 卡萨姆,A。;Trefethen,LN,刚性PDE的四阶时间步进,SIAM J.Sci。计算。,26, 4, 1214-1233 (2005) ·Zbl 1077.65105号 ·doi:10.1137/S1064827502410633 [12] Korteweg,DJ;De Vries,G.,《关于矩形渠道中前进长波形式的变化,以及一种新型的长波驻波》,Philos。Mag.Ser.杂志。1, 39, 240, 422-443 (1895) ·doi:10.1080/14786449508620739 [13] Lele,SK,具有光谱分辨率的紧凑有限差分格式,J.Compute。物理。,103, 1, 16-42 (1992) ·Zbl 0759.65006号 ·doi:10.1016/0021-9991(92)90324-R [14] Li J,Y T Chen(2008)使用MATLAB计算偏微分方程。出版社 [15] 李,J。;Visbal,MR,非线性色散波的高阶紧致格式,科学杂志。计算。,26, 1, 1-23 (2006) ·Zbl 1089.76043号 ·doi:10.1007/s10915-004-4797-1 [16] 潘,X。;Zhang,L.,关于通常的Rosenau RLW方程的保守数值格式的收敛性,Appl Mathe模型,36,8,3371-3378(2012)·Zbl 1252.65144号 ·doi:10.1016/j.apm.2011.08.022 [17] 马萨诸塞州帕克,《关于罗森奥方程》,《计算应用数学》,9,2,145-152(1990)·Zbl 0723.35071号 [18] Peregrine,DH,波状孔发展的计算,流体力学杂志,25,2,321-330(1966)·doi:10.1017/S0022112066001678 [19] Peregrine,DH,《海滩上的长波》,《流体力学杂志》,27,4,815-827(1967)·Zbl 0163.21105号 ·doi:10.1017/S0022112067002605 [20] 邱,Y。;Chen,W。;Nie,Q.,刚性反应扩散方程的混合方法,Disc Cont Dyn Syst Ser B,24,126387(2019)·Zbl 1426.65130号 [21] Razborova,P。;Triki,H。;Biswas,A.,色散浅水波的扰动,海洋工程,63,4,1-7(2013)·doi:10.1016/j.oceaneng.2013.01.014 [22] Rosenau,P.,《非线性传输线的准连续描述》,《物理脚本》,34827-829(1986)·doi:10.1088/0031-8949/34/6B/020 [23] Rosenau,P.,《稠密离散系统动力学》,《物理学进展》,第79期,第1028-1042页(1988年)·doi:10.1143/PTP.79.1028 [24] 萨里,M。;Gürarslan,G.,Burgers方程数值解的六阶紧致差分格式,应用数学计算,208,2475-483(2009)·Zbl 1159.65343号 [25] 索尼,V。;Roussel,O。;Hadjadj,A.,《关于求解标量波和Euler方程的点值多分辨率算法的准确性和效率》,《计算应用数学杂志》,323159-175(2017)·Zbl 1365.65198号 ·doi:10.1016/j.cam.2017.04.010 [26] Thacher HC,Henrici P(1974)Wiley,《应用和计算复杂性分析》·Zbl 0313.30001号 [27] Trefethen,LN,MATLAB中的谱方法(软件、环境、工具),SIAM,29,1,209-228(2000)·Zbl 0953.68643号 [28] 王,X。;Dai,W.,Rosenau-KdV-RLW方程的三层线性隐式保守格式,J Comput Appl Math,330,295-306(2017)·Zbl 1376.65116号 ·doi:10.1016/j.cam.2017.09.009 [29] YM Wang;Zhang,HB,反应扩散方程组的高阶紧致有限差分方法,计算应用数学杂志,233,2,502-518(2009)·Zbl 1185.65154号 ·doi:10.1016/j.cam.2009.07.052 [30] Wang X,Dai W(2019)一维和二维广义Rosenau-KdV方程的保守四阶稳定有限差分格式。计算机应用数学杂志:310-331·Zbl 1432.65127号 [31] Wongsaijai,B。;Poochinapan,K.,求解通过耦合Rosenau-KdV方程和Rosenau-RLW方程获得的方程的三层平均隐式有限差分格式,应用数学计算,245289-304(2014)·兹比尔1336.65143 [32] Wongsaijai,B。;穆克通朗,T。;北苏坎塔马拉。;Poochinapan,K.,用Rosenau-RLW方程模拟浅水孤立波的紧凑结构保护方法,应用数学计算,340,84-100(2019)·Zbl 1428.76142号 [33] Yee,HC;SjöGreen,B。;Hadjadj,A.,时间演化混合层大涡模拟的三种高阶格式的比较研究,《公共计算物理》,12,5,1603-1622(2012)·兹比尔1373.76067 ·doi:10.4208/cicp.261111.130412a [34] 赵,J。;Corless,RM,积分微分方程的紧凑有限差分法,应用数学计算,177,1,271-288(2006)·Zbl 1331.65180号 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。