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题名显式类辛算法在双自转系外行星后牛顿轨道中的应用
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作者
郑晶晶
王颖
刘福窑
孙威
王雅茹
肖倩倩
陈奋
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机构
上海工程技术大学数理与统计学院
上海工程技术大学计算物理与应用研究中心
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出处
《天文学进展》
CSCD
北大核心
2022年第4期598-613,共16页
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基金
国家自然科学基金(11803020,U2031145,41807437)
上海工程技术大学研究生科研创新项目(20KY2108)。
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文摘
系外行星的长期动力学演化需要可靠的数值计算方法。辛算法具有保能量、保结构的特点,是研究哈密顿系统长期演化的最佳积分工具。双自转系外行星后牛顿哈密顿系统中坐标和动量不可分离,显式辛算法不能直接应用。利用相空间扩充构造显式类辛算法不会引入人工耗散,具有保能量的优势。主要探讨四阶中点置换相空间扩充显式类辛算法在双自转系外行星后牛顿轨道中的数值性能。结果表明,中点置换相空间扩充显式类辛算法,在顺行非近共面轨道的算法精度与RKF8(9)算法精度差一个量级;在逆行轨道和近圆轨道的算法精度与RKF8(9)算法精度相当;在偏心率小于0.9的轨道表现出高于同阶对比算法的算法精度。除此之外,该算法具有良好的稳定性,计算效率约是RKF8(9)的3倍。
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关键词
系外行星
隐式中点法
相空间扩充类辛算法
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Keywords
exoplanet
implicit symplectic algorithm
extended phase space symplect-like method
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分类号
P132
[天文地球—天体力学]
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