第1卷第3期
无斜面选择外延薄膜模型的人工正则化参数分析

孟向军,中华桥,王成(音译)&张正如

CSIAM传输。申请。数学。,1(2020年),第441-462页。

在线发布:2020-09

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  • 摘要

本文研究了人工正则化项对无坡度选择(NSS)的二阶精确(及时)数值格式外延薄膜生长模型方程。特别地,我们提出并分析了一种替代的二阶后向微分公式(BDF)格式傅立叶伪谱空间离散化。表面扩散项采用隐式处理,非线性化学势采用二阶显式外推公式近似。二阶精确Douglas-Dupont正则化数值方案中添加了形式为−$A$∆$t$∆^2_N$($u^{N+1}$−$u^N$)的项,以证明理论水平上的能量稳定性。由于非线性化学势项的另一种表达方式,这样的数值方案需要的最小值为人工正则化参数为A=$\frac{289}{1024}$,远小于其他报告的参数现有文献中的人工参数值。这种人工参数值的优化有望减少数值扩散,并从此提高了长时间的数值精度。此外,最优速率收敛详细推导了分析和误差估计,在$ř^∞$(0,$T$;$ř^2$)的范数中,借助于非线性误差项的线性化估计。一些数字仿真结果表明了交替二阶数值格式的有效性和准确性。$ε$=0.02的长时间模拟结果(高达$T$=3×$10^5$)表明了能量衰减的对数定律,以及表面粗糙度和土堆宽度增长的幂律。

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35K30、35K55、65L06、65M12、65M70、65T40

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本文研究了人工正则化项对无坡度选择(NSS)的二阶精确(及时)数值格式外延薄膜生长模型方程。特别地,我们提出并分析了一种替代的二阶后向微分公式(BDF)格式傅立叶伪谱空间离散化。表面扩散项采用隐式处理,非线性化学势采用二阶显式外推公式近似。二阶精确Douglas-Dupont正则化数值方案中添加了形式为−$A$∆$t$∆^2_N$($u^{N+1}$−$u^N$)的项,以证明理论水平上的能量稳定性。由于非线性化学势项的另一种表达方式,这样的数值方案需要的最小值为人工正则化参数为A=$\frac{289}{1024}$,远小于其他报告的参数现有文献中的人工参数值。这种人工参数值的优化有望减少数值扩散,并从此提高了长时间的数值精度。此外,最优速率收敛详细推导了分析和误差估计,在$У∞$(0,$T$;$У^2$)$У2$(0、$T$,$H^2_H$)范数下,借助于非线性误差项的线性化估计。一些数字仿真结果表明了交替二阶数值格式的有效性和准确性。$ε$=0.02的长时间模拟结果(高达$T$=3×$10^5$)表明了能量衰减的对数定律,以及表面粗糙度和土堆宽度增长的幂律。

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TY-JOUR公司无斜面选择外延薄膜模型的T1-人工正则化参数分析阿蒙、向军澳乔、中华AU-Wang、ChengAU-Zhang、ZhengruJO-CSIAM应用数学汇刊VL-3级SP-441EP-4622020年上半年DA-2020/09年序号-1做-http://doi.org/10.4208/csiam-am.2020-0015UR-(欧元)https://global-sci.org/intro/article_detail/csiam-am/18302.htmlKW-外延薄膜生长,斜率选择,二阶后向微分公式,能量稳定性,Douglas-Dupont正则化,最佳速率收敛分析。AB公司-

本文研究了人工正则化项对无坡度选择(NSS)的二阶精确(及时)数值格式外延薄膜生长模型的方程。特别地,我们提出并分析了一种替代的二阶后向微分公式(BDF)格式傅里叶伪谱空间离散化。表面扩散项采用隐式处理,非线性化学势采用二阶显式外推公式近似。二阶精确Douglas-Dupont正则化数值方案中添加了形式为−$A$∆$t$∆^2_N$($u^{N+1}$−$u^N$)的项,以证明理论水平上的能量稳定性。由于非线性化学势项的替代表达式,这种数值格式需要的最小值为人工正则化参数为A=$\frac{289}{1024}$,远小于其他报告的参数现有文献中的人工参数值。这种人工参数值的优化有望减少数值扩散,并从此提高了长时间的数值精度。此外,最优速率收敛详细推导了分析和误差估计,在$У∞$(0,$T$;$У^2$)$У2$(0、$T$,$H^2_H$)范数下,借助于非线性误差项的线性化估计。一些数字仿真结果表明了交替二阶数值格式的有效性和准确性。$ε$=0.02的长时间模拟结果(高达$T$=3×$10^5$)表明了能量衰减的对数定律,以及表面粗糙度和土堆宽度增长的幂律。

孟向军、乔忠华、王成和张正如。(2020). 无斜面选择外延薄膜模型的人工正则化参数分析。CSIAM应用数学汇刊.1(3).441-462.doi:10.4208/csiam-am.2020-0015
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