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关于 ADER-WENO Galerkin 预测器的特征值

计算物理 2017-03-08 v2 数值分析

摘要

ADER-WENO 方法在求解涉及双曲型 PDEs 系统的问题中获取任意高阶解方面已被证明极为有效。例如,已有研究表明,在相同计算成本下,对于某一阶数的 Runge-Kutta 格式,可以获得精度高一阶的 ADER 格式。此外,Runge-Kutta 格式受 Butcher 阻碍的限制,制约了可顺利达到的时间精度阶数。ADER-WENO 格式中不存在此类限制。原始 ADER 公式所需的解的时间导数的繁琐解析推导,已被逐单元局部 Galerkin 预测器的使用所取代。该预测器可采用间断或连续形式。Galerkin 预测器是数据在空间和时间上的高阶多项式重构,作为非线性系统的根求得。已有猜想认为,出现在这些非线性系统中的某些矩阵的特征值始终为零,从而为某些类别的 PDEs 带来理想的系统性质。本文证明了对于任意空间维数和任意所需精度阶数,间断和连续 Galerkin 变体确实如此。该结果与重构基多项式的选择无关。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.09153,
  title  = {On the Eigenvalues of the ADER-WENO Galerkin Predictor},
  author = {Haran Jackson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09153},
  year   = {2017}
}