Monthly Notices of the Royal Astronomical Society· 2015Q1
whfast: Kütleçekim Simülasyonları İçin Hızlı ve Yansız Bir Simplektik İntegratör
whfast: a fast and unbiased implementation of a symplectic Wisdom–Holman integrator for long-term gravitational simulations
- 465atıf
- Q1SCImago
- 2015yıl
Kısa özet
Yeni bir Wisdom-Holman simplektik integratörü olan whfast, Kepler çözücülerini ve koordinat dönüşümlerini iyileştirerek, seküler enerji hatalarını ortadan kaldırarak önemli ölçüde daha hızlı ve enerji korunumlu uzun vadeli kütleçekim simülasyonları elde eder.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- whfast, test edilen diğer uygulamalardan daha hızlı ve daha iyi enerji koruyan yeni bir Wisdom-Holman simplektik entegratörüdür.
- Kepler çözücülerindeki ve koordinat dönüşümlerindeki iyileştirmeler, diğer yöntemlerde bulunan seküler enerji hatalarını ortadan kaldırır.
- Yüzeysel hata yuvarlama hatalarından kaynaklanan yansız bir rastgele yürüyüş enerjisi hatası elde eder.
- Varyasyonel denklemler için yüksek dereceli (11. dereceye kadar) simplektik düzelticiler ve bir simplektik teğet haritası uygular.
- Lyapunov karakteristik sayısı ve Yakın Yörüngelerin Ortalama Üstel Büyüme faktörü gibi yaygın olarak kullanılan iki kaos göstergesinin verimli bir şekilde hesaplanmasını sağlar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
We present whfast, a fast and accurate implementation of a Wisdom–Holman symplectic integrator for long-term orbit integrations of planetary systems. whfast is significantly faster and conserves energy better than all other Wisdom–Holman integrators tested. We achieve this by significantly improving the Kepler solver and ensuring numerical stability of coordinate transformations to and from Jacobi coordinates. These refinements allow us to remove the linear secular trend in the energy error that is present in other implementations. For small enough timesteps, we achieve Brouwer's law, i.e. the energy error is dominated by an unbiased random walk due to floating-point round-off errors. We implement symplectic correctors up to order 11 that significantly reduce the energy error. We also implement a symplectic tangent map for the variational equations. This allows us to efficiently calculate two widely used chaos indicators the Lyapunov characteristic number and the Mean Exponential Growth factor of Nearby Orbits. whfast is freely available as a flexible C package, as a shared library, and as an easy-to-use python module.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Sayısal Analiz
Numerical AnalysisMathematics