RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Труды Института математики и механики УрО РАН // Архив

Тр. ИММ УрО РАН, 2023, том 29, номер 2, страницы 133–144 (Mi timm2004)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Метод Ричардсона для диффузионного уравнения с функциональным запаздыванием

В. Г. Пименовa, А. Б. Ложниковb

a Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург
b Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург

Аннотация: Рассматривается диффузионное уравнение с функциональным эффектом запаздывания. Производится дискретизация задачи. Приводятся конструкции разностного метода Кранка — Николсон с кусочно-линейной интерполяцией и экстраполяцией продолжением, который имеет второй порядок малости относительно шагов дискретизации по времени $\Delta$ и пространству $h$. Конструируется базовый метод Кранка — Николсон с кусочно-кубической интерполяцией и экстраполяцией продолжением. Изучается порядок невязки без интерполяции базового метода и выписываются коэффициенты разложения невязки относительно $\Delta$ и $h$. Выписывается уравнение для главного члена асимптотического разложения глобальной погрешности. При определенных предположениях обосновывается законность применение процедуры экстраполяции по Ричардсону, и строится соответствующий метод. Главное из этих предположений — согласованность порядков малости $\Delta$ и $h$. Доказывается, что метод имеет порядок $O(\Delta^4+h^4)$. Приводятся результаты численных экспериментов на тестовых примерах.

Ключевые слова: уравнение диффузии, функциональное запаздывание, метод Кранка — Николсон, кусочно-кубическая интерполяция, экстраполяция продолжением, метод Ричардсона.

УДК: 519.633

MSC: 65N06, 65Q20

Поступила в редакцию: 14.03.2023
Исправленный вариант: 10.04.2023
Принята в печать: 17.04.2023

DOI: 10.21538/0134-4889-2023-29-2-133-144


 Англоязычная версия: Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics (Supplementary issues), 2023, 321, suppl. 1, S204–S215

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024