耦合偏微分方程的冯诺依曼分析

计算科学 pde 稳定
2021-12-12 13:38:38

我有兴趣了解如何对耦合的 PDE 进行稳定性分析(以保持可行,比如说线性)

在单个 PDE 的情况下,我了解 VN 分析背后的逻辑:模式扩展并查看任何给定模式的放大系数。

但是对于耦合的 PDE,您似乎无法很好地取消事情。

例如,根据此处的注释 https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_stability_analysis

具体从方程式(2)开始:如果这表示一个函数的误差,它将通过耦合依赖于另一个函数。似乎项不会很好地取消以获得 Eqn (6)。假设两个 PDE 都是线性的,假设我仍然可以一次将分析限制为一种模式?eat

也就是说,不是项,在耦合情况下,i 将是包含相对大小的左项,即其中是指数分别为两个 PDE 函数的误差的模式扩展幅度(哇,一口……)eate(ab)tab

似乎解决方案是转换为线性矩阵问题,但我也有点卡在这里。当然,可以根据放大因子/矩阵次作用以给出新状态来编写时间离散化,但是如何看待空间离散化(在这种情况下包含在 amp 矩阵中?还是我们只是寻找该放大矩阵的特征值,然后再进行有限差分?AnA

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