粒子-粒子 粒子-树：一种用于碰撞 N 体模拟的直接-树混合方案
地球与行星天体物理
2015-05-27 v1
摘要
本文提出了一种用于碰撞 N 体系统时间积分的新型混合算法。在该算法中，两个粒子之间的引力使用依赖于距离的截断函数分为短程项和长程项。长程相互作用使用树算法计算，并使用恒定时间步长的蛙跳积分器进行积分。短程项直接计算，并使用高阶 Hermite 格式进行积分。我们可以将每个轨道周期的计算成本从 O(N^2) 降低到 O(N log N)，而不会显著增加长期积分误差。我们的测试模拟结果表明，近距离相遇被精确积分。总能量的长期误差表现为随机游走行为，因为它由树近似引起的误差主导。
引用
@article{arxiv.1101.5504,
title = {Particle-Particle Particle-Tree: A Direct-Tree Hybrid Scheme for Collisional N-Body Simulations},
author = {Shoichi Oshino and Yoko Funato and Junichiro Makino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.5504},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 15 figures