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求解非定常不可压缩磁流体力学方程的 Crank-Nicolson 蛙跳格式

数值分析 2022-10-27 v1 数值分析

摘要

本文提出了一种用于求解非定常不可压缩磁流体力学(MHD)方程的 Crank-Nicolson 蛙跳(CNLF)格式。空间离散采用 Galerkin 有限元方法(FEM),时间离散对线性项采用 CNLF 方法,对非线性项采用半隐式方法。第一步使用 Stokes 型格式,第二步采用 Crank-Nicolson 外推格式,其余步骤应用 CNLF 格式。我们证明当时间步长小于或等于某一正常数时,全离散格式是稳定且收敛的。通过一种新颖的负范数技术,可以导出二阶 L2L^{2} 误差估计。数值结果与我们的理论分析一致,表明该方法具有最优收敛阶。因此,该格式对不同参数均有效。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.14401,
  title  = {A Crank-Nicolson leap-frog scheme for the unsteady incompressible magnetohydrodynamics equations},
  author = {Zhiyong Si and Mingyi Wang and Yunxia Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14401},
  year   = {2022}
}