4 个子问题的算子拆分

计算科学 数值建模 运算符拆分
2021-12-10 03:32:55

通常,一个涉及 2 个不同物理问题(例如扩散和平流)的 ODE 系统可以通过众所周知的 Strang 算子分裂方案在数值上逼近。我想知道这个方案是否可以推广到任意数量的子问题。

就我而言,还有一个额外的问题:我有 4 个子问题,其中两个的时间尺度(具有时变介质的麦克斯韦方程)比剩下的 2 个(平流/扩散)更小。有什么想法、关键词、提示吗?

2个回答

当然,请参阅数字食谱“一般运算符拆分方法”并遵循那里的参考资料...

一般来说,可以拆分具有不同部分的问题,然后分别解决每个部分,然后将每个流的解决方案组合回去以获得最终解决方案。

有关这些方法的描述,您可以参考Blanes & Casas的 A concise Introduction to Geometric Numerical Integration和 Hairer, Lubich, Wanner 的 Geometric Numerical Integration。但是,据我记得,他们没有给出 3D 问题的例子。

作为一个更具体的例子,可能使用磁薛定谔方程的分裂方法,其中执行动势平流分裂。