Métodos para manejar aproximaciones cercanas en simulaciones de cuerpo NNN

En gravitación directa norte -simulaciones de cuerpos, ¿cuáles son los métodos preferidos para manejar aproximaciones cercanas entre cuerpos con el fin de preservar la precisión de la evolución del sistema?

¿Quieres decir además de que los cuerpos choquen?
Sí. Dichos encuentros no siempre son lo suficientemente cercanos como para provocar colisiones.
Es casi seguro que ya respondí en Computational Science , que generalmente es un mejor sitio para preguntas que se refieren principalmente a la técnica de programación.

Respuestas (1)

Supongo que estás hablando de las inestabilidades numéricas que surgen de tener un potencial infinito en r = 0 . Aquí hay tres soluciones comunes:

  1. Use un potencial de núcleo blando que se comporte como 1 / r excepto muy cerca de r = 0 donde se nivela a un valor finito. Por ejemplo, 1 / ϵ + r 2 en lugar de 1 / r Es común.

  2. Agregue detección de colisión de esfera dura (idealmente, esto incorporaría un paso de integración basado en eventos, por lo que puede ser bastante complicado de implementar si desea hacerlo correctamente).

  3. Utilice un paso de tiempo de integración dinámica que sea una función de la distancia entre el par de partículas más cercano. Cuando están lejos, puedes usar un paso de tiempo grande, cuando están (muy) cerca, usas un paso de tiempo (muy) pequeño.

1,2 es evitar el problema en lugar de abordarlo; cambiar el potencial significa que el problema que se está resolviendo cambia y la solución del nuevo problema dependerá de ϵ o radio de las esferas. 3. trabajar con pasos de tiempo variables va en la dirección correcta, pero la elección del paso no puede hacerse independientemente del método numérico. El paso no suele ser función de las distancias solamente; las velocidades y los estados previos también pueden desempeñar un papel en la elección.
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