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

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2023, том 63, номер 4, страницы 557–572 (Mi zvmmf11534)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Общие численные методы

Оценка области абсолютной устойчивости численной схемы решения жестких задач Коши методом продолжения решения по параметру

Е. Б. Кузнецовa, С. С. Леоновab, Е. Д. Цапкоa

a МАИ (национальный исследовательский университет), 125993 Москва, Волоколамское ш., 4, Россия
b РУДН, 117198 Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6, Россия

Аннотация: При моделировании физических и технологических процессов исследователи часто сталкиваются с решением жестких начальных задач. Нахождение их точного аналитического решения в большинстве случаев затруднительно. В то же время применение численных схем для их решения не всегда позволяет получить достаточно точное решение за приемлемое расчетное время. Более того, для некоторого класса задач численные схемы решения оказываются непригодными из-за недостаточной устойчивости. В статье рассматриваются численные методы на основе продолжения решения по аргументам различного вида, которые позволяют увеличить устойчивость явных численных схем. Наиболее часто используемый наилучший аргумент оказывается малоприменим для решения задач, скорость роста интегральных кривых которых является сверхстепенной или близка к экспоненциальной. Авторами ранее была предложена модификация наилучшего аргумента, которая позволила сгладить указанные недостатки. В настоящей работе получена оценка области абсолютной устойчивости явной схемы метода Эйлера при решении задач, преобразованных к модифицированному наилучшему аргументу специального вида, и уточнено доказательство аналогичной оценки для начальных задач, преобразованных к наилучшему аргументу. Проведена апробация полученных теоретических оценок и дан анализ применения модифицированного наилучшего аргумента продолжения решения на примере тестовой начальной задачи.
Библ. 41. Фиг. 2. Табл. 1.

Ключевые слова: абсолютная устойчивость, область устойчивости, задача Коши, явная схема Эйлера, задача Далквиста, метод продолжения решения, наилучший аргумент, модифицированный наилучший аргумент.

УДК: 519.622

Поступила в редакцию: 11.08.2022
Исправленный вариант: 01.09.2022
Принята в печать: 15.12.2022

DOI: 10.31857/S0044466923040129


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2023, 63:4, 528–541

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024