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Fourier-Galerkin 谱法的优点
计算科学
不连续-galerkin
谱法
2021-12-11 20:34:55
Fourier-Galerkin 谱法在求解 PDE 时有哪些优点?
这是我首先想到的:
易于实现
:使用这种方法,微分算子计算非常简单,因为
∂
p
u
^
k
=
(
ı
k
)
p
u
^
k
∂
p
u
^
k
=
(
ı
k
)
p
u
^
k
指数收敛
:让
u
∈
C
m
u
∈
C
m
确切的解决方案,
u
N
u
N
数值解和
ϵ
=
|
|
u
−
u
N
|
|
p
ϵ
=
|
|
u
−
u
N
|
|
p
.
ϵ
≤
α
N
−
m
|
|
u
(
m
)
(
x
)
|
|
ϵ
≤
α
N
−
m
|
|
u
(
m
)
(
x
)
|
|
因此收敛是指数的,如果
m
=
∞
m
=
∞
.
1个回答
优点
:
使用三角基函数,您的问题大小是
N
log
(
N
)
N
log
(
N
)
代替
N
2
N
2
.
稳定技术易于实施且价格低廉:
在模态空间中过滤。
模态空间中的零填充。
由于 Galerkin ansatz 没有混叠。
能量/熵稳定离散化,例如通过斜对称实现,非常容易。
缺点
:
您仅限于周期性边界条件。
但是,您可以使用具有快速 DCT(离散余弦变换)的不同基础,例如 Chebyshev 展开。
这也允许计算
N
log
(
N
)
N
log
(
N
)
还有 Dirichlet 或 Neumann BC 的。
但是,您将被限制在 Chebyshev 网格中。
你被限制在平滑的问题上。
您仅限于结构化网格。
但老实说,如果您不考虑您的应用程序/问题,就很难谈论利弊。
这应该是第一步。
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