MBE方程局部间断有限元方法的最优误差估计和指数时间差分法

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本文的主要内容是分子束外延增长(molecular beam epitaxy,MBE)方程局部间断有限元(local discontinuous Galerkin,LDG)方法的最优误差估计和指数时间差分(exponential time differencing,ETD)方法.空间离散上,本文给出了MBE方程的半离散LDG格式,通过选取合适的数值流通量,利用投影算子的性质,我们证明了MBE方程半离散LDG格式在L~2模意义下的最优误差估计,即k阶多项式近似具有k+1阶精度.其中,MBE方程中的非线性项为误差估计增加了一定的困难,我们对非线性项进行了特殊处理.时间离散上,为了减弱显式时间离散对时间步长的严格限制,我们利用一种基于线性凸分裂原理的ETD方法对时间项进行近似.最后,通过精度测试和长时间数值模拟的数值实验来表明所提出数值格式的有效性和可行性.
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