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:

  1. 易于实现:使用这种方法,微分算子计算非常简单,因为
    pu^k=(ık)pu^k
  2. 指数收敛:让uCm确切的解决方案,uN数值解和ϵ=||uuN||p.
    ϵαNm||u(m)(x)||
    因此收敛是指数的,如果m=.
1个回答

优点

  1. 使用三角基函数,您的问题大小是Nlog(N)代替N2.
  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。
  1. 由于 Galerkin ansatz 没有混叠。
  2. 能量/熵稳定离散化,例如通过斜对称实现,非常容易。

缺点

  1. 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Nlog(N)还有 Dirichlet 或 Neumann BC 的。
  • 但是,您将被限制在 Chebyshev 网格中。
  1. 你被限制在平滑的问题上。
  2. 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。