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直角坐标网格下LSFD方法的显式公式和性能研究
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:O241.82[理学—计算数学;理学—数学] O242[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]北京大学工学院力学与空天技术系,湍流与复杂系统国家重点实验室,北京100871, [2]北京大学工学院应用物理与技术研究中心,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10872005;10532010)
作者: 蔡庆东[1,2]
中文摘要:

重点讨论了LSFD(least square-based finite difference)方法和传统的FD(finite difference)方法在性能上的对比问题.对于传统的中心差分格式,一阶导数和二阶导数在二维情况的数值格式基架点有9个点,三维情况有27个点.在同样的基架点下,给出了LSFD方法近似一阶导数和二阶导数的显式公式,并指出LSFD方法在这种情况下实质上就是在不同网格线上的传统中心差分格式的组合.在数值模拟中,LSFD方法达到收敛所需要的迭代步数比传统差分格式少,并且x和y方向的网格纵横尺度比在LSFD方法中是一个非常重要的参数,对计算的稳定性有重要影响.

英文摘要:

The performance of the LSFD(least square-based finite difference) method is compared with the conventional FD(finite difference) schemes. For the approximation of the first and second order derivatives by the conventional central difference schemes, 9-point stencils for the 2D case and 27-point stencils for the 3D case are usually used. When the same stencils are used, the explicit LSFD formulations for approximation of the first and second order derivatives were present. The LSFD formulations are actually the combination of conventional central difference schemes along relevant mesh lines. It is found that LSFD formulations need much less iteration steps than the conventional FD schemes to get the converged solution, and the ratio of mesh spacing in the x and y directions is an important parameter in the LSFD application, which has a great effect on the stability of LSFD computation.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8965