×

新Allen-Cahn型方形相场晶体模型的快速、无条件能量稳定大时间步进方法。 (英语) Zbl 1433.65250号

摘要:我们使用\(L^2)-梯度流方法开发了一个新的正方形相场晶体模型,其中原子的总质量通过非局部拉格朗日乘子守恒。我们使用最近开发的SAV方法和稳定化技术构造了一个快速、可证明无条件能量稳定的二阶格式,其中添加了一个额外的稳定项,以提高稳定性并在使用大时间步长时保持所需的精度。通过与经典的Cahn-Hilliard型方形相场晶体模型和非稳定SAV格式进行比较,模拟了一些基准数值例子,从数值上证明了新模型的鲁棒性,以及所开发方案的稳定性和准确性。

理学硕士:

65M99型 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
35K35型 高阶抛物型方程的初边值问题
35K59型 拟线性抛物方程
74号05 固体中的晶体
74秒99 固体力学中的数值方法和其他方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Elder,K.R。;Katakowski,M。;Haataja,M。;Grant,M.,《晶体生长弹性建模》,Phys。修订稿。,88, 24, 245701 (2002)
[2] Elder,K.R。;Grant,Martin,使用相场晶体模拟非平衡处理中的弹性和塑性变形,Phys。版本E,70,051605(2004)
[3] 怀斯,S.M。;王,C。;Lowengrub,J.S.,相场晶体方程的能量稳定收敛有限差分格式,SIAM J.Numer。分析。,47, 3, 2269-2288 (2009) ·Zbl 1201.35027号
[4] 杨,X。;Han,D.,相场晶体方程的线性一阶和二阶无条件能量稳定格式,J.Compute。物理。,330, 1116-1134 (2017) ·Zbl 1380.65209号
[5] 王,C。;Wise,S.M.,修正相场晶体方程的能量稳定收敛有限差分格式,SIAM J.Numer。分析。,49, 945-969 (2011) ·Zbl 1230.82005年
[6] 李,S。;Lowengrub,J.S。;Leo,P.H.,《晶体生长的非线性形态控制》,Physica D,208,209-219(2005)
[7] Golovin,A.A。;Nepomnyashchy,A.A.,正方形和六角形模式中的偏差,物理学。E版,70,第056202条,pp.(2003)
[8] 劳埃德·D·J。;Sandstede,B。;Avitabile,D。;Champneys,A.R.,平面Swift-Hohenberg方程的局部六边形图案,SIAM J.Appl。动态。系统。,7, 1049-1100 (2008) ·兹比尔1168.35311
[9] 鲁宾斯坦,J。;Sternberg,P.,非局部反应-扩散方程和成核,IMA J.Appl。数学。,48, 249-264 (1992) ·Zbl 0763.35051号
[10] 陈,C。;Yang,X.,带熔体对流的枝晶凝固相场模型的高效数值格式,J.Compute。物理。,388, 41-62 (2019) ·Zbl 1452.65195号
[11] 张杰。;陈,C。;Yang,X.,各向异性相场枝晶生长模型的一种新型解耦和稳定方案,应用。数学。莱特。,95, 122-129 (2019) ·Zbl 1427.80014号
[12] 陈,C。;Yang,X.,各向异性Cahn Hilliard模型的快速、可证明无条件能量稳定和二阶精确算法,Comput。方法应用。机械。工程,351,35-59(2019)·Zbl 1441.74052号
[13] D.J.Eyre,《无条件梯度稳定时间推进Cahn-Hilliard方程》,in:微观结构演化的计算和数学模型(加州旧金山,1998年),in:Mater。Res.Soc.交响乐。程序。,1998年第529卷,第39-46页。;D.J.Eyre,《无条件梯度稳定时间推进Cahn-Hilliard方程》,in:微观结构演化的计算和数学模型(加州旧金山,1998年),in:Mater。Res.Soc.交响乐。程序。,1998年第529卷,第39-46页。
[15] 冯·W。;萨尔加多,A。;王,C。;Wise,S.M.,涉及p-Laplacian项的非线性椭圆方程的预处理最速下降法,J.Compute。物理。,334, 45-67 (2017) ·Zbl 1375.35149号
[16] 戈麦斯,H。;Nogueira,X.,相场晶体方程的无条件能量稳定方法,计算。方法应用。机械。工程,249-252,52-61(2012)·Zbl 1348.74280号
[17] 沈杰。;薛,J。;Yang,J.,梯度流的标量辅助变量(SAV)方法。,J.计算。物理。,353, 407-416 (2018) ·Zbl 1380.65181号
[18] Wu,K。;阿德兰,A。;Karma,A.,fcc排序的相场晶体模型,Phys。E版,81,第061601条pp.(2010)
[19] 戈麦斯,H。;Nogueira,X.,严格遵守lyapunov泛函的Swift-Hohenberg方程的新时空离散化,Commun。非线性科学。数字。模拟。,17, 4930-4946 (2012) ·Zbl 1352.76109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,而不声称其完整性或完全匹配。