Компактные разностные схемы для многомерного уравнения Клейна–Гордона
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-1-12-20
Анатацыя
В настоящей работе рассматриваются компактные разностные схемы порядка O(| h|4 + τ2) для уравнения Клейна–Гордона в многомерном случае. При изучении устойчивости этих разностных схем используется теория операторно-разностных схем А. А. Самарского и доказывается сильная устойчивость разностного решения по отношению к малому возмущению начальных условий, правой части и коэффициентов уравнений. Теоретические результаты подтверждаются тестовыми численными расчетами.
Аб аўтары
Тхи Киеу Ань ХоангВ'ьетнам
Спіс літаратуры
1. Рогов, Б. В. Высокоточная монотонная компактная схема бегущего счета для многомерных уравнений гиперболического типа / Б. В. Рогов // Журн. вычисл. математики и матем. физ. – 2013. – Т. 53, № 2. – С. 264–274. https://doi.org/10.7868/S0044466913020130
2. Толстых, А. И. Компактные разностные схемы и их применение в задачах аэрогидродинамики / А. И. Толстых. – М., 1990. – 230 с.
3. Li, Q. Compact difference scheme for two-dimensional fourth-order hyperbolic equation / Qing Li, Qing Jang // Adv. Differ. Equ. – 2019. – Vol. 2019. – Art. 328. https://doi.org/10.1186/s13662-019-2094-4
4. Ding, H. A new fourth-order compact finite difference scheme for the two-dimensional second-order hyperbolic equation / Henfei Ding, Yuxin Zhang // Journal of Computational and Applied Mathematics. – 2009. – Vol. 230, N 2. – P. 626–632. https://doi.org/10.1016/j.cam.2009.01.001
5. Zlotnik, A. On compact 4th order finite-difference schemes for the wave equation / Alexander Zlotnik, Olga Kireeva [Electronic resource]. – Mode of access: http://arxiv.org/abs/2011.14104v2. – Date of access: 08.09.2021.
6. Zlotnik, A. On higher-order compact ADI schemes for the variable coefficient wave equation / Alexander Zlotnik, Raimondas Ciegis // Applied Mathematics and Computation. – 2022. – Vol. 412. – Art. 126565. https://doi.org/10.1016/j.amc.2021.126565
7. Матус, П. П. Компактные разностные схемы для уравнения Клейна–Гордона / П. П. Матус, Хоанг Тхи Киеу Ань // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2020. – Т. 64, № 5. – С. 526–533. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-5-526-533
8. Caudrey, P. J. The Sine-Gordon equation as a model classical field theory / P. J. Caudrey, J. C. Eilbeck, J. D. Gibbon //I1 Nuovo Cimento B Series 11. – 1975. – Vol. 25, N 2. – P. 497–512. https://doi.org/10.1007/bf02724733
9. Самарский, А. А. Теория разностных схем / А. А. Самарский. – М., 1989. – 616 с.
10. Самарский, А. А. Разностные схемы с операторными множителями / А. А. Самарский, П. Н. Вабищевич П. П. Матус. – Минск, 1998. – 442 с.
11. Самарский, А. А. Схемы повышенного порядка точности для многомерного уравнения теплопроводности / А. А. Самарский // Журн. вычисл. математики и матем. физ. – 1963. – Т. 3, № 5. – С. 812–840.
12. Матус, П. П. Компактные разностные схемы на трехточечном шаблоне для гиперболических уравнений второго порядка / П. П. Матус, Хоанг Тхи Киеу Ань // Дифференциальные уравнения. – 2021. – Т. 57, № 7. – С. 963–975. https://doi.org/10.31857/s0374064121070098