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一种带松弛的耗散系统广义SAV方法

数值分析 2022-06-08 v1 数值分析

摘要

标量辅助变量(SAV)方法\cite{shen2018scalar}及其在\cite{huang2020highly}中提出的广义版本GSAV,是构造非线性耗散系统高效且精确能量稳定格式的流行方法。然而,SAV的离散值与耗散系统的自由能无直接关联,若时间步长不够小可能导致不准确的解。受\cite{jiang2022improving}中针对梯度流提出的松弛SAV方法启发,我们在本文中提出一种面向一般耗散系统的带松弛广义SAV方法(R-GSAV)。R-GSAV方法保留了GSAV方法的所有优点,此外,它耗散一个与原始自由能直接关联的修正能量。我们证明基于R-GSAV的kk阶隐式-显式(IMEX)格式无条件能量稳定,并对k=1,2,3,4,5k=1,2,3,4,5进行了严格的误差分析。我们给出充分的数值结果以展示R-GSAV方法改进的精度和有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.12587,
  title  = {A generalized SAV approach with relaxation for dissipative systems},
  author = {Yanrong Zhang and Jie Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12587},
  year   = {2022}
}