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域依赖性消除剂稳定性分析:离散稳定性

数值分析 2026-05-07 v2 数值分析

摘要

我们对域依赖性消除剂(domain-of-dependence stabilization)方法在双曲型问题上的离散稳定性进行了完全离散的稳定性分析。该方法旨在通过半离散层级对小截断单元(small cut cells)周围的质量重新分配来解决小截断单元所引起的问题。我们的分析针对一维线性输运模型问题进行。我们证明,在不依赖于任意小单元的时间步长限制下,仍可实现完全离散稳定性,使用算子范数估计。此外,该分析提供了稳定机制的详细理解,并指出了高阶多项式相关联挑战。我们还提出了一种方法来缓解这些问题,以导出可行的CFL类条件。分析结果以及提出的解决方案在一维和二维仿真中得到了数值验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.05372,
  title  = {The domain-of-dependence stabilization for cut-cell meshes is fully discretely stable},
  author = {Louis Petri and Gunnar Birke and Christian Engwer and Hendrik Ranocha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05372},
  year   = {2026}
}

备注

31 pages, 11 figures, 4 tables. For the associated reproducibility repository, see https://github.com/louispetri/2025_dod_linear_stability