PofoliaPofolia ile paylaşıldı

SIAM Journal on Numerical Analysis· 2019Q1

Lokal Olmayan Allen--Cahn Denklemi için Maksimum Prensip Koruyucu Üstel Zaman Farkı Çizelgeleri

Maximum Principle Preserving Exponential Time Differencing Schemes for the Nonlocal Allen--Cahn Equation

Qiang Du, Lili Ju, Xiao Li, Zhonghua Qiao

Kısa özet

Yeni birinci ve ikinci dereceden üstel zaman farkı çizelgeleri, lokal olmayan Allen--Cahn denklemi için ayrık maksimum prensibini koşulsuz olarak korur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Lokal olmayan Allen--Cahn denklemi için birinci ve ikinci dereceden üstel zaman farkı çizelgeleri geliştirildi.
  • Çizelgeler ayrık maksimum prensibini koşulsuz olarak korur.
  • Çizelgeler için optimal maksimum norm hata tahminleri türetildi.
  • Klasik Allen--Cahn denklemine doğru asimptotik uyumluluk gösterildi.
  • Önerilen sayısal yöntemler için ayrık enerji kararlılığı kanıtlandı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

The nonlocal Allen--Cahn equation, a generalization of the classic Allen--Cahn equation by replacing the Laplacian with a parameterized nonlocal diffusion operator, satisfies the maximum principle as its local counterpart. In this paper, we develop and analyze first and second order exponential time differencing schemes for solving the nonlocal Allen--Cahn equation, which preserve the discrete maximum principle unconditionally. The fully discrete numerical schemes are obtained by applying the stabilized exponential time differencing approximations for time integration with quadrature-based finite difference discretization in space. We derive their respective optimal maximum-norm error estimates and further show that the proposed schemes are asymptotically compatible, i.e., the approximating solutions always converge to the classic Allen--Cahn solution when the horizon, the spatial mesh size, and the time step size go to zero. We also prove that the schemes are energy stable in the discrete sense. Various experiments are performed to verify these theoretical results and to investigate numerically the relation between the discontinuities and the nonlocal parameters.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. SIAM Journal on Numerical Analysis, 2019 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

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 et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Sayısal Analiz

Numerical AnalysisMathematics