High order strong stability preserving (SSP) time discretizations ensure the nonlinear non-inner-product strong stability properties of spatial discretizations suited for the stable simulation of hyperbolic PDEs. Over the past decade multiderivative time-stepping have been used for the time-evolution hyperbolic PDEs, so that the strong stability properties of these methods have become increasingly relevant. In this work we review sufficient conditions for a two-derivative multistage method to preserve the strong stability properties of spatial discretizations in a forward Euler and different conditions on the second derivative. In particular we present the SSP theory for explicit and implicit two-derivative Runge--Kutta schemes, and discuss a special condition on the second derivative under which these implicit methods may be unconditionally SSP. This condition is then used in the context of implicit-explicit (IMEX) multi-derivative Runge--Kutta schemes, where the time-step restriction is independent of the stiff term. Finally, we present the SSP theory for implicit-explicit (IMEX) multi-derivative general linear methods, and some novel second and third order methods where the time-step restriction is independent of the stiff term.


翻译:高阶强稳定保持(SSP)时间离散化方法能够确保空间离散化在非线性非内积意义下的强稳定性,这类空间离散化适用于双曲型偏微分方程的稳定数值模拟。过去十年中,多导数时间步进方法已广泛应用于双曲型偏微分方程的时间演化计算,使得这类方法的强稳定性研究日益重要。本文系统综述了多级两步导数方法保持空间离散化强稳定性的充分条件,这些条件分别基于前向欧拉格式与二阶导数的不同约束。特别地,我们建立了显式与隐式两步导数Runge-Kutta格式的SSP理论,并讨论了使隐式方法具备无条件SSP特性的二阶导数特殊约束条件。进一步地,我们将该条件应用于隐显式(IMEX)多导数Runge-Kutta格式,使得时间步长限制与刚性项无关。最后,我们提出了隐显式(IMEX)多导数广义线性方法的SSP理论,并构造了若干时间步长限制独立于刚性项的二阶与三阶新方法。

1
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2021年9月13日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员