Symplectic Leap Frog Scheme: Symplectic Leap-Frog (second order) method for separable canonical Hamiltonian systems-matlab开发

时间:2024-06-19 05:54:27
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文件名称:Symplectic Leap Frog Scheme: Symplectic Leap-Frog (second order) method for separable canonical Hamiltonian systems-matlab开发

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更新时间:2024-06-19 05:54:27

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典型哈密顿系统是一个动力系统,其动力由哈密顿方程给出d_t q = ∂_p H, (1a) d_t p = -∂_q H, (1b) 对于某些称为哈密顿量的函数 H(q,p)。 很明显,方程。 (1) 对应于普通的微分系统,因此可以使用标准方案(如欧拉或龙格-库塔方法)以任意精度进行数值求解。 哈密​​顿系统通常是根据能量守恒等第一原理建立的。 事实上,使用哈密顿方程 (1),可以很容易地证明哈密顿量是一个守恒量 (d_t H = 0)。 不仅仅是哈密顿量的守恒,(规范的)哈密顿量系统还配备了一个由动力学保留的辛结构。 哈密​​顿量的守恒只是这种辛结构的结果。 另一方面,数值方案提供的离散映射通常不保留辛结构(例如标准 Euler 或 Runge-Kutta 方法)。 这可以通过观察哈密顿量随时间的演化而看出,它通常呈现漂移,这是辛结构破裂的特征。 为了克服这个困难,已经设计了一类称


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