亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

High-order unconditionally stable FC-AD solvers for general smooth domains II. Elliptic, parabolic and hyperbolic PDEs; theoretical considerations

数学 吉布斯现象 解算器 离散化 傅里叶级数 继续 序列(生物学) 应用数学 椭圆偏微分方程 理论(学习稳定性) 数学分析 交替方向隐式方法 背景(考古学) 趋同(经济学) 颂歌 偏微分方程 数学优化 计算机科学 有限差分法 机器学习 生物 古生物学 经济 程序设计语言 遗传学 经济增长
作者
Mark Lyon,Oscar P. Bruno
出处
期刊:Journal of Computational Physics [Elsevier]
卷期号:229 (9): 3358-3381 被引量:81
标识
DOI:10.1016/j.jcp.2010.01.006
摘要

A new PDE solver was introduced recently, in Part I of this two-paper sequence, on the basis of two main concepts: the well-known Alternating Direction Implicit (ADI) approach, on one hand, and a certain “Fourier Continuation” (FC) method for the resolution of the Gibbs phenomenon, on the other. Unlike previous alternating direction methods of order higher than one, which only deliver unconditional stability for rectangular domains, the new high-order FC-AD (Fourier-Continuation Alternating-Direction) algorithm yields unconditional stability for general domains—at an O(Nlog(N)) cost per time-step for an N point spatial discretization grid. In the present contribution we provide an overall theoretical discussion of the FC-AD approach and we extend the FC-AD methodology to linear hyperbolic PDEs. In particular, we study the convergence properties of the newly introduced FC(Gram) Fourier Continuation method for both approximation of general functions and solution of the alternating-direction ODEs. We also present (for parabolic PDEs on general domains, and, thus, for our associated elliptic solvers) a stability criterion which, when satisfied, ensures unconditional stability of the FC-AD algorithm. Use of this criterion in conjunction with numerical evaluation of a series of singular values (of the alternating-direction discrete one-dimensional operators) suggests clearly that the fifth-order accurate class of parabolic and elliptic FC-AD solvers we propose is indeed unconditionally stable for all smooth spatial domains and for arbitrarily fine discretizations. To illustrate the FC-AD methodology in the hyperbolic PDE context, finally, we present an example concerning the Wave Equation—demonstrating sixth-order spatial and fourth-order temporal accuracy, as well as a complete absence of the debilitating “dispersion error”, also known as “pollution error”, that arises as finite-difference and finite-element solvers are applied to solution of wave propagation problems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
9秒前
梵莫发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
jasonjiang完成签到 ,获得积分10
18秒前
梵莫完成签到,获得积分10
24秒前
小郭医生关注了科研通微信公众号
25秒前
Liz发布了新的文献求助10
28秒前
lz完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
Liz完成签到,获得积分10
49秒前
51秒前
科研通AI2S应助liudy采纳,获得10
54秒前
lanxinge完成签到 ,获得积分10
54秒前
小郭医生发布了新的文献求助10
56秒前
周杰伦啦啦完成签到 ,获得积分10
59秒前
二牛发布了新的文献求助30
1分钟前
爱静静应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
David发布了新的文献求助10
1分钟前
JamesPei应助133采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
zqlxueli完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
与山发布了新的文献求助10
1分钟前
柏莉发布了新的文献求助10
1分钟前
共享精神应助柏莉采纳,获得10
2分钟前
李健应助与山采纳,获得10
2分钟前
hss完成签到 ,获得积分10
2分钟前
菠萝炒蛋加饭完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LPH01发布了新的文献求助10
2分钟前
没得完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
酷波er应助无情的白桃采纳,获得10
2分钟前
小郭医生完成签到,获得积分10
2分钟前
隐形路灯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
二牛发布了新的文献求助10
3分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793544
关于积分的说明 7806846
捐赠科研通 2449789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303444
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626950
版权声明 601314