有限差分法条件稳定意味着什么?特别是在求解扩散方程时

计算科学 有限差分 数字
2021-11-30 05:41:23

扩散方程为

∂u/∂t =∂^2u/∂x^2。

考虑使用显式有限差分法来解决它。显式有限差分法条件稳定意味着什么?

1个回答

这意味着该方法只有在满足某些标准时才会稳定。对于显式方法,这意味着时间步长必须低于由网格间距和扩散常数设置的某个值。我正在跳过一些分析,但您最终会遇到类似 CFL (Courant-Friedrichs-Lewy) 的情况: ΔtΔx22α

其中是你的扩散常数,是你的网格间距。αΔx

这应该与可以无条件稳定的隐式方法进行对比。这意味着即使您选择过大的时间步长,解决方案也不会“崩溃”或趋于无穷大。请注意,这并不意味着它在大时间步长下是准确的。