Аннотация:
При моделировании физических и технологических процессов исследователи часто сталкиваются с решением жестких начальных задач. Нахождение их точного аналитического решения в большинстве случаев затруднительно. В то же время применение численных схем для их решения не всегда позволяет получить достаточно точное решение за приемлемое расчетное время. Более того, для некоторого класса задач численные схемы решения оказываются непригодными из-за недостаточной устойчивости. В статье рассматриваются численные методы на основе продолжения решения по аргументам различного вида, которые позволяют увеличить устойчивость явных численных схем. Наиболее часто используемый наилучший аргумент оказывается малоприменим для решения задач, скорость роста интегральных кривых которых является сверхстепенной или близка к экспоненциальной. Авторами ранее была предложена модификация наилучшего аргумента, которая позволила сгладить указанные недостатки. В настоящей работе получена оценка области абсолютной устойчивости явной схемы метода Эйлера при решении задач, преобразованных к модифицированному наилучшему аргументу специального вида, и уточнено доказательство аналогичной оценки для начальных задач, преобразованных к наилучшему аргументу. Проведена апробация полученных теоретических оценок и дан анализ применения модифицированного наилучшего аргумента продолжения решения на примере тестовой начальной задачи.
Библ. 41. Фиг. 2. Табл. 1.
Ключевые слова:
абсолютная устойчивость, область устойчивости, задача Коши, явная схема Эйлера, задача Далквиста, метод продолжения решения, наилучший аргумент, модифицированный наилучший аргумент.
Образец цитирования:
Е. Б. Кузнецов, С. С. Леонов, Е. Д. Цапко, “Оценка области абсолютной устойчивости численной схемы решения жестких задач Коши методом продолжения решения по параметру”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 63:4 (2023), 557–572; Comput. Math. Math. Phys., 63:4 (2023), 528–541
\RBibitem{KuzLeoTsa23}
\by Е.~Б.~Кузнецов, С.~С.~Леонов, Е.~Д.~Цапко
\paper Оценка области абсолютной устойчивости численной схемы решения жестких задач Коши методом продолжения решения по параметру
\jour Ж. вычисл. матем. и матем. физ.
\yr 2023
\vol 63
\issue 4
\pages 557--572
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/zvmmf11534}
\crossref{https://doi.org/10.31857/S0044466923040129}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=50502004}
\transl
\jour Comput. Math. Math. Phys.
\yr 2023
\vol 63
\issue 4
\pages 528--541
\crossref{https://doi.org/10.1134/S0965542523040115}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf11534
https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf/v63/i4/p557
Эта публикация цитируется в следующих 1 статьяx:
Ekaterina D. Tsapko, Sergey S. Leonov, Evgenii B. Kuznetsov, “On application of solution continuation method with respect to the best exponential argument in solving stiff boundary value problems”, Discrete and Continuous Models, 31:4 (2023), 375