Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 635212)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система
Математическое моделирование  / №4 2017

ПРОБЛЕМА НЕЛИНЕЙНОСТИ ПРИ ЧИСЛЕННОМ РЕШЕНИИ СВЕРХЖЕСТКИХ ЗАДАЧ КОШИ (200,00 руб.)

0   0
Первый авторКалиткин
АвторыБелов А.А.
Страниц17
ID593562
АннотацияДля численного решения жестких задач Коши для систем обыкновенных дифференциальных уравнений предложено много схем. Они хорошо работают на линейных и слабонелинейных задачах. В статье приведено исследование ряда известных схем на существенно нелинейных сверхжестких задачах (к которым относится, например, задача химической кинетики). Показано, что на таких задачах известные численные методы становятся ненадежными. Они требуют сильного уменьшения шага в некоторые критические моменты, причем для определения этих моментов не разработаны достаточно надежные алгоритмы. Показано, что при выборе времени в качестве аргумента трудности связаны с пограничным слоем. Если за аргумент взята длина дуги интегральной кривой, то трудности обусловлены переходной зоной между пограничным слоем и регулярным решением
Калиткин, Н.Н. ПРОБЛЕМА НЕЛИНЕЙНОСТИ ПРИ ЧИСЛЕННОМ РЕШЕНИИ СВЕРХЖЕСТКИХ ЗАДАЧ КОШИ / Н.Н. Калиткин, А.А. Белов // Математическое моделирование .— 2017 .— №4 .— С. 18-34 .— URL: https://rucont.ru/efd/593562 (дата обращения: 10.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Для численного решения жестких задач Коши для систем обыкновенных дифференциальных уравнений предложено много схем. <...> Они хорошо работают на линейных и слабонелинейных задачах. <...> В статье приведено исследование ряда известных схем на существенно нелинейных сверхжестких задачах (к которым относится, например, задача химической кинетики). <...> Они требуют сильного уменьшения шага в некоторые критические моменты, причем для определения этих моментов не разработаны достаточно надежные алгоритмы. <...> Если за аргумент взята длина дуги интегральной кривой, то трудности обусловлены переходной зоной между пограничным слоем и регулярным решением. <...> Проблема нелинейности при численном решении сверхжестких задач Коши 17 1. <...> Существует много важных прикладных задач, описываемых жесткими системами обыкновенных дифференциальных уравнений. <...> Это означает жесткость и даже сверхжесткость системы. <...> Другой пример сильной нелинейности – задачи химической кинетики в газах. <...> Решение задачи Коши единственно, поскольку правые части бесконечно дифференцируемы. <...> Эти формальные стационарные решения могут иметь любой знак и даже быть комплексными, что бессмысленно с точки зрения химии. <...> Однако, как мы увидим далее, их наличие может приводить к срыву численных расчетов. <...> В пограничном слое производная очень велика, но на небольшом промежутке времени; в регулярной части производная невелика, но соответствующий отрезок времени не мал. <...> Приведем две типичные задачи – линейную и нелинейную, которые можно использовать в качестве тестов, поскольку (1) 18 А.А. Белов, Н.Н. Калиткин они имеют точное решение и хорошо воспроизводят особенности прикладных задач. <...> Точное решение имеет пограничный слой ширинойta/  и быстро выходит на ния химического смысла не имеют. ut a a ; из них первый и третий  устойчивые, а второй  неустойчи~1 2 1-й стационар при 0 0u  и на 3-й  при 0 0u  . <...> Поле интегральных кривых для кубического теста (3) при a 1 . <...> 01t , брать 0 <...>