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Strong Stability Preserving IMEX Methods for Partitioned Systems of Differential Equations

Communications on Applied Mathematics and Computation 2021年第4期3卷 719-758页

作者： Giuseppe Izzo zdzislaw jackiewicz Member of the INdAM Research group GNCS Dipartimento di Matematica e Applicazioni“R.Caccioppoli”Universita degli Studi di Napoli Federico II80126 NapoliItaly School of Mathematical and Statistical Sciences Arizona State UniversityTempeAZ 85287USA Faculty of Applied Mathematics AGH University of Science and TechnologyKrakowPoland

We investigate strong stability preserving(SSP)implicit-explicit(IMEX)methods for partitioned systems of differential equations with stiff and nonstiff *** for order p and stage order q=p are derived,and characterization of SSP IMEX methods is provided following the recent work by *** properties of these methods with respect to the decoupled linear system with a complex parameter,and a coupled linear system with real parameters are also *** of methods up to the order p=4 and stage order q—p are *** examples on six partitioned test systems confirm that the derived methods achieve the expected order of convergence for large range of stepsizes of integration,and they are also suitable for preserving the accuracy in the stiff limit or preserving the positivity of the numerical solution for large stepsizes.

关键词： Partitioned systems of differential equations SSP property IMEX general linear methods Construction of highly stable methods

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