数学 > 数值分析
[提交于 2024年12月4日
]
标题: Rusanov型格式用于双曲方程:波速估计、单调性和稳定性
标题: Rusanov-type Schemes for Hyperbolic Equations: Wave-Speed Estimates, Monotonicity and Stability
摘要: HLL型格式构成了一个大型的数值方法层次结构,在有限体积和不连续伽辽金有限元框架中用于求解双曲方程。 该通量层次结构包括Rusanov格式、HLL格式、HLLC格式和其他变体。 所有这些格式都依赖于波速估计。 最近的研究表明,目前使用的大多数波速估计都低估了真实的波速。 在本文中,我们对波速估计中的误差对所推导格式的单调性和稳定性特性产生的后果进行了理论研究。 对于层次结构中最简单的情况,即Rusanov型格式,我们根据一维和二维空间中的线性对流方程进行了详细分析。 发现波速低估的误差可能导致单调性的丧失、稳定极限的严重降低,甚至稳定性的丧失。 高估的误差虽然保持了单调性,但会导致稳定极限的降低。 我们发现,高估比低估更好,有两个原因。 首先,高估的格式是单调的,其次,对于与精确速度等量偏离的情况,它们的稳定区域比低估的大。 本文的发现可能有助于提高对看似简单的实际计算任务——提供波速估计——潜在陷阱的认识。 我们报告的发现也可能激发后续对复杂非线性双曲系统的进一步研究,这些系统需要对两个或多个波进行估计,例如在HLL和HLLC格式中。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.