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针对耗散系统,提出了一种高效、准确的指数半隐式标量辅助变量(ESI-SAV)方法。 (英语) Zbl 07516444号

总结:标量辅助变量(SAV)方法[J·沈等,SIAM Rev.61,No.3,474–506(2019;Zbl 1422.65080号)]是一种非常流行且有效的模拟各种相场模型的方法。为了节省计算成本,下面给出了一种新的SAV方法[F.黄等人,SIAM J.Sci。计算。42,第4号,A2514–A2536(2020;Zbl 1451.65210号)]通过引入一个新变量\(theta)。新的SAV方法可以被证明在保留其所有其他优点的同时,节省了原始SAV方法近一半的CPU时间。在本文中,我们提出了一种新的技术来构造指数半隐式标量辅助变量(ESI-SAV)方法,而不引入任何额外的变量。该方法在每个时间步长只需求解一个常系数线性方程。此外,所构造的ESI-SAV方法不需要非线性自由能势的有界下限制,这对于各种相场模型来说更为合理有效。同时,易于构造一阶、二阶和高阶无条件能量稳定的时间步长格式。除此之外,ESI-SAV方法可以被证明是求解非梯度但耗散系统(如Navier-Stokes方程)的有效方法。通过几个数值算例验证了该方法的有效性和准确性。

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