Un esquema numérico conservador e implícito de segundo orden para la ecuación Rosenau-KdV no lineal
Autores: Guo, Cui; Wang, Yinglin; Luo, Yuesheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un esquema numérico conservador e implícito de segundo orden para la ecuación Rosenau-KdV no lineal
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Propuesto
Método de volumen finito de integral múltiple
Propiedad conservativa
Resultados numéricos
Resultados analíticos
Estabilidad incondicional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, para resolver la ecuación no lineal de Rosenau-KdV, se propone un esquema no lineal implícito conservativo de dos niveles mediante un nuevo método numérico llamado método de volumen finito de integral múltiple. Según el orden de la derivada de mayor orden de la ecuación diferencial original, podemos confirmar el número de pasos de integración, que se llama integración múltiple. Mediante la integración múltiple, una ecuación diferencial parcial puede convertirse en una ecuación integral pura. Esto es muy importante porque podemos evitar eficazmente los grandes errores causados por aproximar directamente la derivada de la ecuación diferencial original utilizando el método de diferencias finitas. Utilizamos el método de volumen finito de integral múltiple en la dirección espacial y diferencias finitas en la dirección temporal para construir el esquema numérico. La precisión de este esquema es alta. Además, verificamos que el esquema posee la propiedad conservativa en la ecuación original. La solubilidad, unicidad, convergencia y estabilidad incondicional de este esquema también se demuestran. Los resultados numéricos muestran que este método puede obtener soluciones altamente precisas. Además, la tendencia de los resultados numéricos es consistente con la tendencia de los resultados analíticos. Esto muestra que el esquema discreto es efectivo.
Descripción
En este documento, para resolver la ecuación no lineal de Rosenau-KdV, se propone un esquema no lineal implícito conservativo de dos niveles mediante un nuevo método numérico llamado método de volumen finito de integral múltiple. Según el orden de la derivada de mayor orden de la ecuación diferencial original, podemos confirmar el número de pasos de integración, que se llama integración múltiple. Mediante la integración múltiple, una ecuación diferencial parcial puede convertirse en una ecuación integral pura. Esto es muy importante porque podemos evitar eficazmente los grandes errores causados por aproximar directamente la derivada de la ecuación diferencial original utilizando el método de diferencias finitas. Utilizamos el método de volumen finito de integral múltiple en la dirección espacial y diferencias finitas en la dirección temporal para construir el esquema numérico. La precisión de este esquema es alta. Además, verificamos que el esquema posee la propiedad conservativa en la ecuación original. La solubilidad, unicidad, convergencia y estabilidad incondicional de este esquema también se demuestran. Los resultados numéricos muestran que este método puede obtener soluciones altamente precisas. Además, la tendencia de los resultados numéricos es consistente con la tendencia de los resultados analíticos. Esto muestra que el esquema discreto es efectivo.