Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2509.18429

帮助 | 高级搜索

数学 > 数值分析

arXiv:2509.18429 (math)
[提交于 2025年9月22日 ]

标题: ff-bifbox:用于非线性PDE分岔分析的可扩展开源工具箱

标题: ff-bifbox: A scalable, open-source toolbox for bifurcation analysis of nonlinear PDEs

Authors:Christopher M. Douglas, Pierre Jolivet
摘要: 非线性偏微分方程(PDEs)会产生复杂的动力学行为,由于其自由度数量相对较大、条件不佳的算子以及不断变化的空间和参数分辨率需求,通常在状态空间中难以分析。 这项工作引入了ff-bifbox:一个用于在二维和三维空间中自适应细化网格上对大规模、时间依赖的非线性偏微分方程进行数值分支追踪、稳定性/分岔分析、求逆分析和时间积分的新开源工具箱。 空间离散化使用FreeFEM中的有限元方法处理,离散化后的算子通过PETSc在一个分布式框架中进行操作。 在总结了基础理论和数值方法之后,通过三个示例的结果来验证实现并展示其能力。 所提供的可运行ff-bifbox代码包括:一个三维Brusselator系统、一个三维板屈曲系统和一个二维可压缩Navier-Stokes系统。 除了重现先前研究的结果外,每个系统还展示了新的结果。
摘要: Nonlinear PDEs give rise to complex dynamics that are often difficult to analyze in state space due to their relatively large numbers of degrees of freedom, ill-conditioned operators, and changing spatial and parameter resolution requirements. This work introduces ff-bifbox: a new open-source toolbox for performing numerical branch tracing, stability/bifurcation analysis, resolvent analysis, and time integration of large, time-dependent nonlinear PDEs discretized on adaptively refined meshes in two and three spatial dimensions. Spatial discretization is handled using finite elements in FreeFEM, with the discretized operators manipulated in a distributed framework via PETSc. Following a summary of the underlying theory and numerics, results from three examples are presented to validate the implementation and demonstrate its capabilities. The considered examples, which are provided with runnable ff-bifbox code, include: a 3-D Brusselator system, a 3-D plate buckling system, and a 2-D compressible Navier--Stokes system. In addition to reproducing results from prior studies, novel results are presented for each system.
评论: 19页,5图
主题: 数值分析 (math.NA) ; 数学物理 (math-ph)
引用方式: arXiv:2509.18429 [math.NA]
  (或者 arXiv:2509.18429v1 [math.NA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.18429
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Christopher Douglas [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 9 月 22 日 21:21:54 UTC (754 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
math.NA
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-09
切换浏览方式为:
cs
cs.NA
math
math-ph
math.MP

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

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

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

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.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号