Аннотация:
Рассмотрен вопрос об оптимальном выборе свободных параметров явных схем Рунге–Кутты до шестого порядка точности включительно. Построена семистадийная схема шестого порядка точности, находящаяся непосредственно перед вторым порядком Бутчера. Все исследования проведены в наиболее общей форме и пригодны как для автономных, так и для неавтономных задач. Библ. 6. Фиг. 6.
Ключевые слова:
оптимальные схемы Рунге–Кутты, задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения, семистадийная схема шестого порядка.
Образец цитирования:
Е. А. Альшина, Е. М. Закс, Н. Н. Калиткин, “Оптимальные схемы Рунге–Кутты с первого по шестой порядок точности”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 48:3 (2008), 418–429; Comput. Math. Math. Phys., 48:3 (2008), 395–405
Hyundong Kim, Soobin Kwak, Moumni Mohammed, Seungyoon Kang, Seokjun Ham, Junseok Kim, “An Efficient and Accurate Adaptive Time-Stepping Method for the Landau–Lifshitz Equation”, Algorithms, 18:1 (2024), 1
Ken Mattsson, Ylva Ljungberg Rydin, “Implicit summation by parts operators for finite difference approximations of first and second derivatives”, Journal of Computational Physics, 473 (2023), 111743
Е. Н. Аристова, Н. И. Караваева, “Бикомпактные схемы для численного решения модельной задачи нестационарного переноса нейтронов HOLO алгоритмами”, Матем. моделирование, 33:8 (2021), 3–26; E. N. Aristova, N. I. Karavaeva, “The bicompact schemes for numerical solving of Reed problem using HOLO algorithms”, Math. Models Comput. Simul., 14:2 (2022), 187–202
Lundgren L., Mattsson K., “An Efficient Finite Difference Method For the Shallow Water Equations”, J. Comput. Phys., 422 (2020), 109784
И. Б. Бахолдин, “Уравнения, описывающие волны в трубах с упругими стенками, и численные методы с низкой схемной диссипацией”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 60:7 (2020), 1224–1238; I. B. Bakholdin, “Equations describing waves in tubes with elastic walls and numerical methods with low scheme dissipation”, Comput. Math. Math. Phys., 60:7 (2020), 1185–1198
Е. Н. Аристова, Н. И. Караваева, “Реализация бикомпактной схемы для HOLO алгоритмов решения уравнения переноса”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2019, 021, 28 с.
Е. Н. Аристова, Н. И. Караваева, “Постановка граничных условий в бикомпактных схемах для HOLO алгоритмов решения уравнения переноса”, Матем. моделирование, 31:9 (2019), 3–20; E. N. Aristova, N. I. Karavaeva, “The boundary conditions in the bicompact schemes for HOLO algorithms for solving the transport equation”, Math. Models Comput. Simul., 12:3 (2020), 271–281
Е. Н. Аристова, Н. И. Караваева, “Бикомпактные схемы высокого порядка аппроксимации для уравнений квазидиффузии”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2018, 045, 28 с.
Mattsson K., Almquist M., van der Weide E., “Boundary Optimized Diagonal-Norm Sbp Operators”, J. Comput. Phys., 374 (2018), 1261–1266
Mattsson K., O'Reilly O., “Compatible Diagonal-Norm Staggered and Upwind Sbp Operators”, J. Comput. Phys., 352 (2018), 52–75
O'Reilly O., Lundquist T., Dunham E.M., Nordstrom J., “Energy Stable and High-Order-Accurate Finite Difference Methods on Staggered Grids”, J. Comput. Phys., 346 (2017), 572–589
В. Н. Софронов, В. Е. Шемарулин, “Классификация явных трехстадийных симплектических разностных схем численного решения натуральных гамильтоновых систем. Сравнительное исследование точности схем высокого порядка на задачах молекулярной динамики”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 56:4 (2016), 551–571; V. N. Sofronov, V. E. Shemarulin, “Classification of explicit three-stage symplectic difference schemes for the numerical solution of natural Hamiltonian systems: A comparative study of the accuracy of high-order schemes on molecular dynamics problems”, Comput. Math. Math. Phys., 56:4 (2016), 541–560
И. А. Козлитин, А. С. Омельянов, “Метод построения гладкой аппроксимации законов сопротивления”, Матем. моделирование, 28:10 (2016), 23–32
Mattsson K., Almquist M., Carpenter M.H., “Optimal Diagonal-Norm Sbp Operators”, J. Comput. Phys., 264 (2014), 91–111
Almquist M., Mattsson K., Edvinsson T., “High-Fidelity Numerical Solution of the Time-Dependent Dirac Equation”, J. Comput. Phys., 262 (2014), 86–103
Mattsson K., Almquist M., “A Solution to the Stability Issues with Block Norm Summation by Parts Operators”, J. Comput. Phys., 253 (2013), 418–442
Е. Н. Аристова, Б. В. Рогов, “О реализации граничных условий в бикомпактных схемах для линейного уравнения переноса”, Матем. моделирование, 24:10 (2012), 3–14; E. N. Aristova, B. V. Rogov, “About implementation of boundary conditions in the bicompact schemes for a linear transport equation”, Math. Models Comput. Simul., 5:3 (2013), 199–207