Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ChM_7_12_07_09.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
712 Кб
Скачать
☆

Робота 2

Завдання.

Використовуючи метод сіток, знайти розв'язок диференціального рівняння Лапласа з заданими початковими умовами; крок . Уточнення розв'язку зробити до сотих частин за допомогою процесу Лібмана.

№1

(Г),

.

№2

(Г),

.

№3

(Г),

.

№4

(Г),

.

№5

(Г),

.

№6

(Г),

.

№7

(Г),

.

№8

(Г),

.

№9

(Г),

.

№10

(Г),

.

№11

(Г),

.

№12

(Г),

.

№13

(Г),

.

№14

(Г),

.

№15

(Г),

.

№16

(Г),

.

№17

(Г),

.

№18

(Г),

.

№19

(Г),

.

№20

(Г),

.

№21

(Г),

.

№22

(Г),

.

№23

(Г),

.

№24

(Г),

.

№25

(Г),

.

№26

(Г),

.

№27

(Г),

.

№28

(Г),

.

№29

(Г),

.

№30

(Г),

.

Зразок виконання завдання

(Г); .

1. Використовуючи симетрію заданих початкових умов, побудуємо розв'язок тільки у чверті. Візьмемо крок і складемо таблицю значень і :

0

1

2

3

4

3

2,90

2,60

1,98

0

Рис.7

На рисунку хрестиками позначено граничні вузли, кружечками – внутрішні, точки - точки, які належать межі Г області .

Обчислимо значення функції на межі:

; ,

; ,

; ,

; ,

; ,

; .

Для визначення початкових значень функцій у внутрішніх точках складемо систему рівнянь, що містять ці значення. Кожне рівняння отримується прирівнюванням значення функції у внутрішній точці середньому арифметичному чотирьох значень функції в сусідніх точках:

, , , , , , , , , , .

Розв'язавши цю систему, одержимо , , , , , , , , , , .

Знайдені значення функції дозволяють скласти шаблон №1, у якому внутрішні значення відповідають знайденим, а граничні одержуються в результаті уточнення попередніх граничних значень за формулою лінійної інтерполяції

,

де – вузлова гранична точка; – найближча до точка, що лежить на межі; – найближча до вузлова точка, що лежить всередині області; – відстань між точками і , узята зі знаком плюс, якщо точка лежить всередині області, і зі знаком мінус, якщо вона лежить поза областю.

У даному прикладі маємо:

; ; ; ; ; ; ; ; ; .

№1.

1,5

1,94

2,43

1,91

2,05

2,10

2,49

2,05

2,11

2,18

2,34

2,40

2,11

2,13

2,19

2,28

2

Процес Лібмана полягає в уточненні значень, що входять у шаблон №1. Кожний наступний шаблон одержується з попереднього наступним чином: значення функції у внутрішніх точках дорівнюють середньому арифметичному чотирьох сусідніх значень попереднього шаблона, а значення функції в граничних точках знаходяться за формулою лінійної інтерполяції, яка вже використовувалася при одержанні шаблона №1. Ці уточнення проводяться до тих пір, поки два послідовних шаблони не збіжаться з заданою точністю. У результаті обчислень одержимо наступну послідовність шаблонів:

№2.

№3.

1,5

1,94

2,31

1,5

1,94

2,33

1,91

2,02

2,29

2,49

1,90

2,06

2,25

2,49

2,06

2,10

2,18

2,34

2,40

2,05

2,10

2,23

2,32

2,41

2,09

2,13

2,19

2,22

2

2,10

2,12

2,18

2,22

2

№4.

№5.

1,5

1,94

2,31

1,5

1,94

2,33

1,92

2,05

2,28

2,49

1,91

2,06

2,26

2,49

2,05

2,12

2,21

2,34

2,40

2,06

2,11

2,23

2,33

2,41

2,09

2,12

2,20

2,20

2

2,09

2,14

2,19

2,22

2

№6.

№7.

1,5

1,94

2,31

1,5

1,94

2,32

1,92

2,06

2,28

2,49

1,92

2,06

2,27

2,49

2,06

2,12

2,22

2,34

2,40

2,06

2,12

2,23

2,33

2,41

2,10

2,13

2,20

2,21

2

2,10

2,20

2,22

2,22

2

№8.

1,5

1,94

2,32

1,92

2,06

2,27

2,49

2,06

2,12

2,23

2,33

2,41

2,10

2,13

2,20

2,22

2

Шаблон №8 є відповіддю.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]