стабильность интегрирования по времени в моделях

Я строю модель конечного объема в Димоле, которая развивается во времени и пространстве. Пространственная дискретизация жестко закодирована в разделе уравнений, временная эволюция реализована с помощью члена, состоящего из der (phi).

Всегда ли временная интеграция Димолы численно стабильна при использовании алгоритма переменного размера шага? Если нет, могу я что-нибудь с этим поделать?

Является ли алгоритм интегрирования Эйлера от Димолы явным или неявным методом Эйлера?


person barbar    schedule 24.03.2014    source источник


Ответы (2)


Решатель Димолы Эйлера по умолчанию является явным (если встроенный совлер не выбран).

person user2024223    schedule 04.04.2014

Стабильность временной интеграции будет зависеть от вашего интегратора. Вообще говоря, неявные методы будут намного лучше, чем явные.

Но поскольку вы упомянули пространственную и временную дискретизацию, я думаю, стоит отметить, что для некоторых классов проблем все может быть довольно липким. В общем, я думаю, что эллиптические и параболические уравнения в частных производных довольно безопасно решать таким способом. Но гиперболические PDE могут оказаться очень сложными.

Например, условие Куранта-Фридрихса-Леви повлияет на общую стабильность метода решения. Но сначала дискретизируя в пространстве, вы оставляете решатель с информацией только относительно времени, и он не может проверить или соответствовать условию CFL. Я предполагаю, что интегратор с переменным шагом времени обнаружит ошибку, возникающую из-за несоблюдения условия CFL, но что он будет бороться за определение правильного временного шага и, вероятно, также в конечном итоге разрешит неприемлемо нестабильное решение.

person Michael Tiller    schedule 25.03.2014
comment
Значит, я не могу полагаться на встроенные решатели? Есть ли у них способ обойти это, чтобы обеспечить стабильность? Является ли построение алгоритма Эйлера явным или неявным методом Эйлера? - person barbar; 26.03.2014
comment
Дело не в том, что вы не можете полагаться на встроенные решатели. Вы не можете полагаться на ЛЮБОЙ решатель, который знает только об интеграции времени. Обратите внимание, что эта проблема применима только к определенным классам PDE. Неясно, попадает ли ваш PDE в эту категорию. Другими словами, определенные классы УЧП требуют решателей, которые дискретизируют как во времени, так и в пространстве, чтобы учесть физические ограничения для обеспечения стабильности. - person Michael Tiller; 27.03.2014