Журнал вычислительной математики и математической физики, 2023, T. 63, № 12, стр. 2159-2159

Stability and Error Estimates of High Order Bdf-Ldg-Discretizations for the Allen–Cahn Equation

Fengna Yan 1*, Ziqiang Cheng 1**

1 HFUT
230009 Hefei, 485 Danxia st., P.R. China

* E-mail: fnyan@hfut.edu.cn
** E-mail: czq10491@hfut.edu.cn

Поступила в редакцию 21.07.2023
После доработки 21.07.2023
Принята к публикации 22.08.2023

Аннотация

Устойчивость и оценки погрешности метода Галеркина высокого порядка для уравнения Аллена–Кана. Исследовано применение метода Галеркина высокого порядка с локальными разрывами в сочетании с формулами дифференцирования против потока третьего и четвертого порядков для уравнения Аллена–Кана. Численная дискретизация обеспечивает преимущества линейности и высокой точности как по пространству, так и по времени. Проанализированы оценки устойчивости и погрешности дискретизации по времени третьего порядка и четвертого порядка в приложении к численному решению уравнения Аллена–Кана. Теоретический анализ показывает устойчивость и оптимальные результаты погрешности этих численных дискретизаций в том смысле, что шаг по времени должен быть положительным и при этом он не зависит от шага сетки. Ряд численных примеров показал справедливость проведенного анализа. Сравнение с численной дискретизацией первого порядка показывает, что предложенная дискретизация высокого порядка имеет высокую эффективность при решении жестких задач.

Ключевые слова: метод Галеркина высокого порядка с локальными разрывами, дифференцирование против потока, уравнение Аллена–Кана, устойчивость.

Дополнительные материалы отсутствуют.