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New energy-conserved Identities and Super-Convergence of the Symmetric EC-S-FDTD Scheme for Maxwell’s Equations in 2D

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Communications in Computational Physics 2012年第5期11卷 1673-1696页

作者： Liping Gao Dong Liang Department of Computational and Applied Mathematics School of SciencesChina University of PetroleumQingdao266555P.R.China Department of Mathematics and Statistics York UniversityTorontoOntarioM3J 1P3Canada

The symmetric energy-conserved splitting FDTD scheme developed in[1]is a very new and efficient scheme for computing theMaxwell’s *** is based on splitting the whole Maxwell’s equations and matching the x-direction and y-direction electric fields associated to the magnetic field *** this paper,we make further study on the scheme for the 2D Maxwell’s equations with the PEC boundary *** new energy-conserved identities of the symmetric EC-S-FDTD scheme in the discrete H^(1)-norm are *** is then proved that the scheme is unconditionally stable in the discrete H^(1)-*** the new energy-conserved identities,the super-convergence of the symmetric EC-S-FDTD scheme is further proved that it is of second order convergence in both time and space steps in the discrete H^(1)-*** experiments are carried out and confirm our theoretical results.

关键词： Symmetric EC-S-FDTD energy-conserved unconditional stability super convergence Maxwell’s equations splitting

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Symmetric energy-conserved Splitting FDTD Scheme for the Maxwell’s Equations

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Communications in Computational Physics 2009年第9期6卷 804-825页

作者： Wenbin Chen Xingjie Li Dong Liang School of Mathematical Sciences Fudan UniversityShanghai200433China School of Mathematics University of MinnesotaMinneapolisMN 55455USA Department of Mathematics and Statistics York UniversityTorontoON M3J 1P3Canada

In this paper,a new symmetric energy-conserved splitting FDTD scheme(symmetric EC-S-FDTD)for Maxwell’s equations is *** new algorithm inherits the same properties of our previous EC-S-FDTDI and EC-S-FDTDII algorithms:energy-conservation,unconditional stability and computational *** keeps the same computational complexity as the EC-S-FDTDI scheme and is of second-order accuracy in both time and space as the EC-S-FDTDII *** convergence and error estimate of the symmetric EC-S-FDTD scheme are proved rigorously by the energy method and are confirmed by numerical experiments.

关键词： Maxwell’s equation ADI method FDTD energy-conserved second-order accuracy symmetric scheme

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