Posso resolver esse PDE independente do tempo adicionando uma derivada do tempo e marchando no tempo?


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Eu quero resolver este PDE:

Atualmente, tenho algum código que irá gerar automaticamente soluções pde para um pde muito semelhante, que inclui uma derivada de tempo (d parcial / t parcial) usando um método ADI.

Gostaria de saber se existe uma maneira de aproximar o pde anexado com um pde que inclui uma derivada de tempo?

Eu sei que existem abordagens para pdes unidimensionais. Por exemplo, no pde anexado, se você remover todos os derivados Y, o pde pode ser aproximado adicionando a derivada de tempo e multiplicando o termo de difusão por um grande número, usando etapas implícitas e usando 1 etapa.

Qualquer ajuda seria apreciada, Obrigado, Rob


Qual é o domínio em termos de Y e V? Você sabe se o PDE é hiperbólico, parabólico ou elíptico?
David Ketcheson

é um pde parabólico, o domínio de V é 0 ao infinito, o domínio de Y é 0 ao infinito. Esta é uma variação do heston pde popular na literatura financeira.
Phubaba 9/07/2013

Y=0Y=

Respostas:


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f(u)=0udv(t)dt+f(v(t))=0u=limtv(t)

  • Certamente é verdade que é uma solução estacionária da equação dependente do tempo.v1(t)=u

  • Mas não está claro se é uma solução estável . Isso é importante porque se você começar com , somente se for uma solução estável da equação. Em outras palavras, sem a estabilidade de , não é possível esperar que o problema dependente de pseudo tempo converja para a solução do problema original independente de tempo.v2(t)uv2(t)v1(t)=uv1(t)v1(t)

  • É fácil ver que a estabilidade não é garantida automaticamente. Considere, por exemplo, a equação . Você pode encontrar a solução para isso resolvendo a equação do calor, . Mas se você tivesse começado com (que, é claro, tem exatamente a mesma solução), não seria possível encontrar a solução resolvendo já que essa equação geralmente não tem uma solução.f(u)=Δuh=0dv(t)dtΔv(t)=hf~(u~)=Δu~+h=0dv~(t)dt+Δv~(t)=h


Entendi, então, dependendo dos dizer os coeficientes no meu pde, à medida que o tempo aumenta, e dependendo das condições do meu terminal, não chegarei à solução certa. Eu poderia então testar a estabilidade do pde prescrevendo algumas condições terminais diferentes e ver se eu alcanço estabilidade ou não?
Phubaba 09/07/2013

Você quer dizer condições iniciais quando fala sobre condições terminais ? Se você avançar, poderá prescrever apenas condições iniciais e observar os valores do terminal.
Wolfgang Bangerth
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