Flux-corrected transport stabilization of an evolutionary cross-diffusion cancer invasion model
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10489228" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10489228 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=QcD_SxhfpL" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=QcD_SxhfpL</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jcp.2023.112711" target="_blank" >10.1016/j.jcp.2023.112711</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Flux-corrected transport stabilization of an evolutionary cross-diffusion cancer invasion model
Popis výsledku v původním jazyce
In the present work, we investigate a model of the invasion of healthy tissue by cancer cells which is described by a system of nonlinear PDEs consisting of a cross-diffusion-reaction equation and two additional nonlinear ordinary differential equations. We show that when the convective part of the system, the haptotaxis term, is dominant, then straightforward numerical methods for the studied system may be unstable. We present an implicit finite element method using conforming P-1 or Q(1) finite elements to discretize the model in space and the theta-method for discretization in time. The discrete problem is stabilized using a nonlinear flux-corrected transport approach. It is proved that both the nonlinear scheme and the linearized problems used in fixed-point iterations are solvable and positivity preserving. Several numerical experiments are presented in 2D to demonstrate the performance of the proposed method.
Název v anglickém jazyce
Flux-corrected transport stabilization of an evolutionary cross-diffusion cancer invasion model
Popis výsledku anglicky
In the present work, we investigate a model of the invasion of healthy tissue by cancer cells which is described by a system of nonlinear PDEs consisting of a cross-diffusion-reaction equation and two additional nonlinear ordinary differential equations. We show that when the convective part of the system, the haptotaxis term, is dominant, then straightforward numerical methods for the studied system may be unstable. We present an implicit finite element method using conforming P-1 or Q(1) finite elements to discretize the model in space and the theta-method for discretization in time. The discrete problem is stabilized using a nonlinear flux-corrected transport approach. It is proved that both the nonlinear scheme and the linearized problems used in fixed-point iterations are solvable and positivity preserving. Several numerical experiments are presented in 2D to demonstrate the performance of the proposed method.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10102 - Applied mathematics
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA22-01591S" target="_blank" >GA22-01591S: Matematická teorie a numerická analýza rovnic vazkých newtonovských stlačitelných tekutin</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Computational Physics
ISSN
0021-9991
e-ISSN
1090-2716
Svazek periodika
499
Číslo periodika v rámci svazku
15 February 2024
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
19
Strana od-do
112711
Kód UT WoS článku
001142100200001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85185827631