两步对称方法在相对论带电粒子动力学中的误差与长期分析
数值分析
2025-09-05 v1 数值分析
摘要
本文考虑对四种两步对称方法在相对论带电粒子动力学中进行误差估计和几何结构（包括能量、质量壳和相空间体积）的长期保守或近似保守问题。我们首先引入一种基于分割方案的两步对称数值方法，该方法严格保守相对论系统的质量壳和相空间体积。基于此表述，我们发展了另外三种具有进一步修改的两步对称方法，对于其中一种方法，可通过反向误差分析严格建立能量和质量壳的长期近似保守。所有方法均证明具有二阶精度。理论结果通过数值实验得到说明和补充。
引用
@article{arxiv.2509.03886,
title = {Error and long-term analysis of two-step symmetric methods for relativistic charged-particle dynamics},
author = {Ting Li and Bin Wang and Ruili Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03886},
year = {2025}
}