A second-order maximum bound principle preserving operator splitting method for the Allen–Cahn equation with applications in multi-phase systems

艾伦-卡恩方程 最大值原理 操作员(生物学) 订单(交换) 应用数学 相(物质) 数学 算子分裂 计算机科学 数学优化 物理 最优控制 量子力学 转录因子 基因 抑制因子 经济 生物化学 化学 财务
作者
Xufeng Xiao,Xinlong Feng
出处
期刊:Mathematics and Computers in Simulation [Elsevier]
卷期号:202: 36-58 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.matcom.2022.05.024
摘要

In this paper, a highly efficient space–time operator splitting finite element method is presented to solve the two- and three-dimensional Allen-Cahn equations. The main advantage of the proposed method is that it reduces the high storage requirements and complexity of the high-dimensional computation by splitting the high-dimensional problem into a series of one-dimensional subproblems. The proposed method is space–time second-order and can be performed in parallel. Moreover, a bound preserving least-distance modification technique is developed to force the discrete maximum bound principle in solving each one-dimensional subproblem. Finally, numerical simulations including the two- and multi-phase separations, mean curvature flows and dendritic crystal growth in two and three dimensions are provided to demonstrate the validity and accuracy of the proposed method. • A highly efficient second-order space–time operator splitting method is presented to solve the two- and three-dimensional Allen-Cahn equations in parallel. • A new least-distance modification technique is developed to force the discrete maximum bound principle of the numerical solution. • The proposed numerical method is applied to simulate multi-phase separation and dendritic crystal growth in two and three dimensions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
1秒前
动听饼干发布了新的文献求助10
1秒前
zkqzzz完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
Stella应助爱科研大老曹采纳,获得10
1秒前
1秒前
曾无忧发布了新的文献求助10
2秒前
星辰大海应助池鱼思故渊采纳,获得30
2秒前
一刀完成签到,获得积分10
3秒前
Stella应助GC采纳,获得10
3秒前
迅速的易巧完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
大胆的忆寒完成签到,获得积分10
4秒前
如常发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助Rr采纳,获得10
4秒前
cyuan发布了新的文献求助10
4秒前
欣喜谷槐完成签到,获得积分10
4秒前
ccepted1122给ccepted1122的求助进行了留言
5秒前
5秒前
5秒前
啊炜发布了新的文献求助200
5秒前
董卓小蛮腰完成签到,获得积分10
5秒前
wwwww完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
mk发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
0range完成签到,获得积分10
6秒前
知秋发布了新的文献求助10
6秒前
mmmm完成签到,获得积分10
7秒前
GuanguanYaa发布了新的文献求助10
7秒前
hsy309完成签到,获得积分10
7秒前
NN发布了新的文献求助30
8秒前
嘲鸫完成签到,获得积分10
8秒前
刘胖胖发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
李晓彤发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660326
关于积分的说明 14728933
捐赠科研通 4600192
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524706
邀请新用户注册赠送积分活动 1495014
关于科研通互助平台的介绍 1465017