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一致二阶精度的自启动单解时域积分器
1
作者
李金泽
刘耀坤
+1 位作者
崔乃刚
于开平
《力学学报》
北大核心
2025年第3期767-781,共15页
时域积分器是分析大型一阶动力系统常用的数值求解技术且具有竞争性的时域积分器应实现自启动、单解、一致二阶精度和可控数值阻尼.在无辅助技术的加持下,现有的自启动单解时域积分器未能同时实现可控数值阻尼和一致二阶精度.为了突破...
时域积分器是分析大型一阶动力系统常用的数值求解技术且具有竞争性的时域积分器应实现自启动、单解、一致二阶精度和可控数值阻尼.在无辅助技术的加持下,现有的自启动单解时域积分器未能同时实现可控数值阻尼和一致二阶精度.为了突破该限制,首先构造了一类自启动单解时域积分器,然后推导了时域积分器实现一致二阶精度的代数条件,最后提出了一致二阶精度的自启动单解隐式和显式时域积分器.新隐式积分器是无条件稳定的且将数值放大矩阵在高频极限下的特征值作为两个用户指定参数进而灵活地控制数值高频阻尼;当两个用户指定参数相等时,两参数的隐式积分器退化为最优数值阻尼和最小误差常数的单参数积分器.新显式积分器是条件稳定的且将分岔点处的谱半径值作为用户指定参数进而控制数值阻尼;使用推荐的参数值时,显式积分器可以在条件稳定域和求解精度上达到合理平衡.性能比较和数值算例都验证了理论分析并凸显了本文自启动单解时域积分器在精度和耗散能力上的优势.
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关键词
一阶动力系统
一致二阶精度
单解
时域积分器
数值阻尼
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职称材料
题名
一致二阶精度的自启动单解时域积分器
1
作者
李金泽
刘耀坤
崔乃刚
于开平
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第3期767-781,共15页
基金
国家资助博士后研究人员计划(GZC20233464)
中国博士后科学基金(2024M764165)
+1 种基金
黑龙江省博士后基金(LBH-Z23153)
国家自然科学基金(12272105)资助项目.
文摘
时域积分器是分析大型一阶动力系统常用的数值求解技术且具有竞争性的时域积分器应实现自启动、单解、一致二阶精度和可控数值阻尼.在无辅助技术的加持下,现有的自启动单解时域积分器未能同时实现可控数值阻尼和一致二阶精度.为了突破该限制,首先构造了一类自启动单解时域积分器,然后推导了时域积分器实现一致二阶精度的代数条件,最后提出了一致二阶精度的自启动单解隐式和显式时域积分器.新隐式积分器是无条件稳定的且将数值放大矩阵在高频极限下的特征值作为两个用户指定参数进而灵活地控制数值高频阻尼;当两个用户指定参数相等时,两参数的隐式积分器退化为最优数值阻尼和最小误差常数的单参数积分器.新显式积分器是条件稳定的且将分岔点处的谱半径值作为用户指定参数进而控制数值阻尼;使用推荐的参数值时,显式积分器可以在条件稳定域和求解精度上达到合理平衡.性能比较和数值算例都验证了理论分析并凸显了本文自启动单解时域积分器在精度和耗散能力上的优势.
关键词
一阶动力系统
一致二阶精度
单解
时域积分器
数值阻尼
Keywords
first-order dynamical systems
identical second-order accuracy
single-solve
time integrators
numerical dampings
分类号
O302 [理学—力学]
O241.81 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一致二阶精度的自启动单解时域积分器
李金泽
刘耀坤
崔乃刚
于开平
《力学学报》
北大核心
2025
0
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