Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Описание конечно-разностного метода решения краевых задач, описывающих волновые явления

Математика
15.04.2024
11
Поделиться
Библиографическое описание
Оразгулыев, Амангулы. Описание конечно-разностного метода решения краевых задач, описывающих волновые явления / Амангулы Оразгулыев, С. А. Гараджаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2024. — № 15 (514). — С. 9-12. — URL: https://moluch.ru/archive/514/112910/.


Рассмотрим краевую задачу (1)-(14) в [1].

Пусть

=

и где, i=1,2.

Систему уравнений (5) в [1] запишем в виде

(1)

Построим интегральное тождество, которому должно удовлетворять обобщенное решение задачи (1).

Пусть произвольная функция из . Умножим первое уровнение системы (1) на и проинтегрируем по области

.

Используя формулу интегрирования по частям, найдем

Учтем граничные условия (10)-(12) в [1]. Окончательно получим

. (2)

Для второго уравнения системы (1) аналогично будем иметь

(3)

В области введем прямоугольную неравномерную сетку где

Пусть ; ,

; ; .

Обозначим через W множество всех внутренных узлов сетки ; узлы сетки при фиксированном ;

состоит из узлов при данном

— множество состоящее из и узла ;

включает и ; .

Считаем, что узлы сетки попадают на границы областей и .

В тех случаях, когда не будет возникат недоразумений, вторые индексы при ; ; ; будем опускать и писать соответственно , , . Здесь и в дальнейшем используются обозначения, принятие в теории разностных схем [2, 3].

Систему интегральных тождеств (2), (3) аппроксимируем суммарными тождествами путем замены интегралов квадратурными формулами трапеций и центральных прямоугольников, а производных — разностными отношениями [2]. Получим систему:

; (4)

;

, .

В тождествах (4) используются обозначения

;

;

;

;

;

;

.

Приближенным решением задач (1)-(14) в [1] будем называть такую заданную на сеточную функцию V, которая при любой функции , определенной на той же сетке и равной нулю при , удовлетворяет сумматорным тождествам (4), где V-разностный аналог вектора упругих перемещений с компонентами и , соответствующими проекциям перемещений и на оси и .

В силу произвольности функции положим её равной в одном из узлов сетки и равной нулю в остальных узлах. Перебирая таким образом все узлы, получим следующую разностную схему:

  • внутренние узлы ( :

— — =0,

— — =0.

  • граничные узлы:

:

=0,

=0.

:

;

;

:

;

.

: .

  • гловые точки:

X=(0, :

;

.

X=(1, :

;

.

Здесь = .

Литература:

  1. Международный научный журнал «Молодой ученый» № 44 (431), ноябрь 2023
  2. Самарский А. А., Андреев В. Д. Разностные методы для эллиптических уравнений — М.: Наука, 1976.
  3. Самарский А. А. Николаев Е. С. Методы решений сеточных уравнений — М.: Наука, 1978.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Молодой учёный №15 (514) апрель 2024 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 9-12):
Часть 1 (стр. 1-73)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 9-12стр. 73

Молодой учёный