变步长加权位移BDF3方法

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhushuangwu1999
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众所周知,文章[Calvo and Grigorieff,BIT.42(2002)689-701]研究了变步长3步向后微分公式(BDF3)求解抛物方程,在满足条件rk:=τk/τk-l<1.199下的稳定性,其中rk表示相邻时间步长比率.本文,我们建立了谱范数不等式,可以用作于估计可逆矩阵范数的上界.然后,我们证明了在条件rk≤1.405下BDF3格式是无条件稳定的.同时,我们也展示了BDF3格式rk的上界比率小于(?).另外,基于想法[Wang and Ruuth,J.Comput.Math.26(2008)838-855;Chen,Yu,and Zhang,SIAM J.Numer.Anal.,Major Revised,arXiv:2108.02910],我们设计了加权位移的BDF3(WSBDF3)格式用于求解抛物方程.并且证明了在条件rk≤1.771下WSBDF3格式是无条件稳定的,这大大提升了时间步长比率.通过稳定性不等式我们也得到了误差估计.最后,数值例子也解释了我们理论结果的正确性.
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