Numerical Study of Lyapunov Stability of an Upwind Difference Scheme for a Quasilinear Hyperbolic System

2025

Полный текст Открытый доступ: Hybrid Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.71310/pcam.3_67.2025.07
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This study addresses a mixed problem for a quasilinear system of hyperbolic equations expressed in Riemann invariants, incorporating dissipative nonlinear boundary conditions. A numerical approach is developed through an initial-boundary difference problem utilizing an upwind difference scheme. The stability of nonlinear difference schemes is investigated, with a focus on establishing a sufficient stability criterion based on Lyapunov vector functions. The proposed criterion extends prior theoretical work, where a discrete Lyapunov function was formulated to demonstrate the exponential stability of the steady state for the quasilinear system. Numerical computations for a model problem validate these theoretical findings. The research highlights the potential of adapting the direct Lyapunov method to analyze the stability of nonlinear hyperbolic systems by constructing a positive definite function that exhibits monotonic decay along system solutions.