RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Сибирский журнал вычислительной математики // Архив

Сиб. журн. вычисл. матем., 2020, том 23, номер 1, страницы 39–51 (Mi sjvm731)

$(m, k)$-схемы решения дифференциально-алгебраических и жестких систем

А. И. Левыкинab, А. Е. Новиковc, Е. А. Новиковcd

a Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, просп. Акад. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090
b Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ), ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090
c Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, Красноярск, 660041
d Институт вычислительного моделирования Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук, ул. Академгородок, 50/44, Красноярск, 660036

Аннотация: В статье представлена оптимальная форма записи методов типа Розенброка с точки зрения числа ненулевых параметров и вычислительных затрат на шаге. Обоснована процедура получения $(m, k)$-методов из общеизвестных методов типа Розенброка. Приведены формулы преобразования параметров $(m, k)$-схем для двух канонических форм записи и нахождения вида функции устойчивости схем. Разработан $L$-устойчивый $(3, 2)$-метод третьего порядка, для которого требуются два вычисления функции, одно вычисление матрицы Якоби и одна $LU$-декомпозиция на шаге. На базе метода сформулирован алгоритм интегрирования переменного шага, позволяющий решать как явные, так и неявные системы ОДУ. Приведены численные результаты, подтверждающие эффективность нового алгоритма.

Ключевые слова: методы типа Розенброка, дифференциально-алгебраические уравнения, жесткие системы ОДУ.

УДК: 519.622

Статья поступила: 14.01.2019
Переработанный вариант: 04.04.2019

DOI: 10.15372/SJNM20200103


 Англоязычная версия: Numerical Analysis and Applications, 2020, 13:1, 34–44

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024