强磁场 Vlasov-Poisson 方程的显式松弛 Particle-in-Cell 方法
数值分析
2026-03-31 v1 数值分析
摘要
本文提出了一套用于强磁场 Vlasov-Poisson 方程的新型显式松弛 Particle-in-Cell（ER-PIC）方法。这些方案通过分离框架结合每个时间步的动力松弛参数动态更新，实现精确的能量守恒。运用平均技术，我们严格建立了 Strang 类型 ER-PIC 方法的二阶误差界，并对 Lie-Trotter ER-PIC 方案在位置上的统一一阶精度。数值实验覆盖流体、有限 Larmor 半径和扩散 regime，验证了我们方法的准确性和能量守恒性。
引用
@article{arxiv.2603.27652,
title = {Explicit relaxation Particle-in-Cell methods for Vlasov-Poisson equations with a strong magnetic field},
author = {Lina Wang and Bin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27652},
year = {2026}
}