RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2015, том 55, номер 3, страницы 393–416 (Mi zvmmf10167)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Схема улучшенного порядка точности для сингулярно возмущенного параболического уравнения реакции-диффузии на основе метода декомпозиции решения

Г. И. Шишкин, Л. П. Шишкина

620990 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 16, ИММ УрО РАН

Аннотация: В случае начально-краевой задачи для сингулярно возмущенного параболического уравнения реакции-диффузии разрабатывается техника построения разностных схем улучшенного порядка точности, сходящихся $\varepsilon$-равномерно в равномерной норме ($\varepsilon$ — возмущающий параметр при старшей производной, $\varepsilon\in(0, 1]$). Приводится схема метода декомпозиции решения, в которой сеточные подзадачи для регулярной и сингулярной компонент решения рассматриваются на равномерных сетках. С использованием техники Ричардсона строится схема метода декомпозиции решения улучшенного порядка точности, решение которой сходится $\varepsilon$-равномерно в равномерной норме со скоростью $\mathcal{O}(N^{-4}\ln^4N+N_0^{-2})$, где $N+1$ и $N_0+1$ — число узлов равномерных сеток по $x$ и $t$ соответственно. Разработана также новая численно-аналитическая схема Ричардсона метода декомпозиции решения. Развиваемая в работе техника позволяет строить улучшенные разностные схемы на основе метода декомпозиции решения и метода Ричардсона при числе вложенных сеток больше двух, сходящиеся $\varepsilon$-равномерно с порядком, близким к шестому по $x$ и третьим по $t$, а также с более высокими порядками. Библ. 24.

Ключевые слова: сингулярно возмущенная начально-краевая задача, параболическое уравнение реакции-диффузии, возмущающий параметр $\varepsilon$, метод декомпозиции решения, численно-аналитическая схема, улучшенная разностная схема Ричардсона, $\varepsilon$-равномерная сходимость, равномерная норма.

УДК: 519.633

MSC: Primary 65M06; Secondary 35B25, 35K20, 35K57, 65M12

Поступила в редакцию: 31.07.2014

DOI: 10.7868/S0044466915030175


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2015, 55:3, 386–409

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024