Esquema de Diferencias de Conservación de Sexto Orden Lineal para la Ecuación KdV
Autores: He, Jie; Hu, Jinsong; Chen, Zhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Esquema de Diferencias de Conservación de Sexto Orden Lineal para la Ecuación KdV
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Investigación numérica
Ecuación de Korteweg-de Vries
Condiciones de contorno
Discretización por diferencias
Precisión
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Se realiza una investigación numérica para el problema de valor inicial y en la frontera de la ecuación de Korteweg-de Vries (KdV) con condiciones de frontera homogéneas. Utilizando la discretización implícita promedio, se logra una precisión teórica de segundo orden en el tiempo. Para la dirección espacial, se emplea una discretización centrada y simétrica junto con la técnica de extrapolación, lo que da como resultado un método de diferencias lineales de tres niveles con una precisión de sexto orden. En consecuencia, la integración de estos métodos da como resultado un esquema de diferencias finitas lineal que simula con precisión las dos cantidades conservadas del problema original. Además, se demuestran resultados teóricos, incluyendo la convergencia y estabilidad del esquema propuesto, utilizando la desigualdad de Sobolev discreta y la desigualdad de Gronwall discreta. Experimentos numéricos validan la confiabilidad del esquema.
Descripción
Se realiza una investigación numérica para el problema de valor inicial y en la frontera de la ecuación de Korteweg-de Vries (KdV) con condiciones de frontera homogéneas. Utilizando la discretización implícita promedio, se logra una precisión teórica de segundo orden en el tiempo. Para la dirección espacial, se emplea una discretización centrada y simétrica junto con la técnica de extrapolación, lo que da como resultado un método de diferencias lineales de tres niveles con una precisión de sexto orden. En consecuencia, la integración de estos métodos da como resultado un esquema de diferencias finitas lineal que simula con precisión las dos cantidades conservadas del problema original. Además, se demuestran resultados teóricos, incluyendo la convergencia y estabilidad del esquema propuesto, utilizando la desigualdad de Sobolev discreta y la desigualdad de Gronwall discreta. Experimentos numéricos validan la confiabilidad del esquema.