کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4964005 1447416 2017 32 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
An efficient and stable compact fourth-order finite difference scheme for the phase field crystal equation
ترجمه فارسی عنوان
یک طرح اختلاط محدود فیزیکی چهارم منظوره کارآمد و پایدار برای معادله کریستال میدان فاز
کلمات کلیدی
معادله کریستال میدان فاز، طرح جامع چهارم، پالایش توری سازنده، زمان سازگاری سازگار،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک طرح جامع دقیق دقیق برای مدل کریستال میدان فاز در فضاهای دو و سه بعدی ارائه می کنیم. طرح پیشنهادی بوسیله ترکیب فرمول اختلاط محدود فشرده فاز چهارم در فضا و تمایز عقب مانده برای مدت زمان مشتق، که دقیقا در زمان دوم مرتبه است، مشتق می شود. علاوه بر این، یک طرح تقسیم غیرخطی تثبیت شده استفاده می شود و بنابراین یک گام زمانی بزرگتر می تواند مجاز باشد. از آنجا که معادلات در سطح زمانی ضمنی غیر خطی هستند، ما یک روش تکراری نیوتن را معرفی می کنیم و یک حل کننده چند گری غیر خطی سریع و کارآمد برای حل یک سیستم گسسته تولید می کنیم. به طور خاص، ما طرح جمع و جور را در چارچوب پالایش مش مشبک تطبیق می کنیم. یک روش گام به گام سازگار برای مدل بلوری فیلسوف نیز پیشنهاد شده است. آزمایش های مختلف عددی ارائه شده است و صحت، ثبات و کارایی روش پیشنهادی ما را تایید می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
یک طرح اختلاط محدود فیزیکی چهارم منظوره کارآمد و پایدار برای معادله کریستال میدان فاز
چکیده انگلیسی
In this paper, we present a high-order accurate compact scheme for the phase field crystal model in two- and three-dimensional spaces. The proposed scheme is derived by combining a fourth-order compact finite difference formula in space and a backward differentiation for the time derivative term, which is second-order accurate in time. Furthermore, a nonlinearly stabilized splitting scheme is used and thus a larger time step can be allowed. Since the equations at the implicit time level are nonlinear, we introduce a Newton-type iterative method and employ a fast and efficient nonlinear multigrid solver to solve the resulting discrete system. In particular, we implement the compact scheme in the adaptive mesh refinement framework. An adaptive time step method for the phase field crystal model is also proposed. Various numerical experiments are presented and confirm the accuracy, stability, and efficiency of our proposed method.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 319, 1 June 2017, Pages 194-216
نویسندگان
, ,