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第35卷第1期
水凝胶中含网格自由能TDGL方程的能量稳定数值方法

东寮,张慧(音)&张正如

J.公司。数学。,35(2017),第37-51页。

在线发布:2017-02

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  • 摘要

本文重点研究了大分子微球复合水凝胶相分离的数值模拟。该模型基于具有网状自由能的含时Ginzburg-Landau(TDGL)方程。基于相应能量泛函的凸分裂,提出了一种无条件能量稳定差分格式。在数值实验中,我们发现模拟相分离的整个过程需要相当长的时间。我们还注意到,总自由能在初始阶段发生了显著变化,在随后的时间内略有变化。基于这些特性,我们采用自适应时间步长策略来提高计算效率。研究发现,时间步长自适应的应用不仅可以准确地解决解的动态变化问题,而且可以为长时间仿真节省大量的CPU时间。

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65M06、65M12、65Z05。

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本文重点研究了大分子微球复合水凝胶相分离的数值模拟。该模型基于具有网状自由能的含时Ginzburg-Landau(TDGL)方程。基于相应能量泛函的凸分裂,提出了一种无条件能量稳定差分格式。在数值实验中,我们发现模拟相分离的整个过程需要相当长的时间。我们还注意到,总自由能在初始阶段发生了显著变化,在随后的时间内略有变化。基于这些特性,我们采用自适应时间步长策略来提高计算效率。研究发现,时间步长自适应的应用不仅可以准确地解决解的动态变化问题,而且可以为长时间仿真节省大量的CPU时间。

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本文重点对大分子微球复合材料(MMC)水凝胶的相分离进行了数值模拟。该模型基于具有网状自由能的含时Ginzburg-Landau(TDGL)方程。基于相应能量泛函的凸分裂,提出了一种无条件能量稳定差分格式。在数值实验中,我们发现模拟相分离的整个过程需要相当长的时间。我们还注意到,总自由能在初始阶段发生了显著变化,在随后的时间内略有变化。基于这些特性,我们采用自适应时间步长策略来提高计算效率。研究发现,时间步长自适应的应用不仅可以准确地解决解的动态变化问题,而且可以为长时间仿真节省大量的CPU时间。

廖冬、张慧和张正如。(2020). 水凝胶中具有网状自由能的TDGL方程的能量稳定数值方法。计算数学杂志.35(1).37-51.doi:10.4208/jcm.1607-m2014-0109
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