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用于半线性扩散波方程直接非一致逼近的对称分数阶降阶方法

数值分析 2021-06-15 v3 数值分析

摘要

我们引入对称分数阶降阶(SFOR)方法,在一般非一致时间网格上为半线性分数阶扩散波方程构造数值算法。利用该新颖降阶方法,将原问题转化为等价耦合系统,其中所涉及的时间分数阶导数的显式阶数均为 α/2\alpha/2 (1<α<2)(1<\alpha<2)。随后在一般时间网格上提出线性化 L1 格式与 Alikhanov 格式。在合理正则性假设与网格弱限制下,借助 H2H^2 能量法导出两类差分格式的最优收敛性。基于(快速线性化)L1 与 Alikhanov 算法设计了一种自适应时间步策略用于半线性扩散波方程。数值算例验证了所提算法的精度与效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.09678,
  title  = {A symmetric fractional-order reduction method for direct nonuniform approximations of semilinear diffusion-wave equations},
  author = {Pin Lyu and Seakweng Vong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09678},
  year   = {2021}
}