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Numerical simulations for the Toda lattices Hamiltonian system: Higher order symplectic illustrative perspective

机译:Toda格子哈密顿系统的数值模拟:高阶辛说明性透视图

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摘要

In this paper we apply some higher order symplectic numerical methods to analyze the dynamics of 3-site Toda lattices (reduced to relative coordinates). We present benchmark numerical simulations that has been generated from the HOMsPY (Higher Order Methods in Python) library. These results provide detailed information of the underlying Hamiltonian system. These numerical simulations reinforce the claim that the symplectic numerical methods are highly accurate qualitatively and quantitatively when applied not only to Hamiltonian of the Toda lattices, but also to other physical models. Excepting exactly integrable models, these symplectic numerical schemes are superior, efficient, energy preserving and suitable for a long time integrations, unlike standard non-symplectic numerical methods which lacks preservation of energy (and other constants of motion, when such exist).
机译:在本文中,我们应用了一些高阶辛数值方法来分析3位Toda晶格的动力学(简化为相对坐标)。我们介绍了从HOMsPY(Python中的高阶方法)库生成的基准数值模拟。这些结果提供了基础哈密顿系统的详细信息。这些数值模拟强化了这样的主张,即辛博数值方法不仅适用于Toda晶格的哈密顿量,而且适用于其他物理模型,在定性和定量方面都是高度准确的。除了完全可积分的模型之外,这些辛的数值方案具有优越的,高效的,节能的特性,并且适合长时间积分,这与缺乏能量(以及运动常数)的标准非渐近数值方法不同。

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