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关于 chiral liquid crystal blue phases 指数时间差分方法的最大界原理与能量耗散

数值分析 2025-11-04 v2 数值分析

摘要

蓝相是手性液晶中引人注目且复杂的状态,可由范德拉斯-德拉普拉斯理论进行建模,满足能量耗散与最大界原理。在本文中,我们发展并分析了一阶和二阶指数时间差分数值方案,用于手性液晶蓝相的梯度流。该方案在半离散层面上无条件保持最大界原理与能量耗散。全离散方案结合了空间中的傅里叶谱方法。我们提出一种新型矩阵形式的 Helmholtz 基变换方法,以对拉普拉斯算子与旋度算子的组合算子进行对角化,这是实现所提方案的关键步骤。随后通过构造辅助函数,我们驱动数值解的 LL^\infty 有界性,并获得能量耗散以及在 L2L^2LL^\infty 范数下的误差估计。 presented various numerical experiments to validate the theoretical results and demonstrate the effectiveness of the proposed methods in simulating the dynamics of blue phases in chiral liquid crystals.

关键词

引用

@article{arxiv.2510.12499,
  title  = {On the maximum bound principle and energy dissipation of exponential time differencing methods for the chiral liquid crystal blue phases},
  author = {Wenshuai Hu and Guanghua Ji},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12499},
  year   = {2025}
}

备注

35 pages, 5 figures