Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634617)
Контекстум
.
Вестник Донского государственного технического университета  / №2 2014

Численное решение краевых задач для уравнения Пуассона методом точечных источников поля (90,00 руб.)

0   0
Первый авторКнязев
АвторыЩербакова Е.Е., Енгибарян А.А.
Страниц6
ID376832
АннотацияЦелью работы является повышение эффективности одного из перспективных методов решения краевых задач для уравнений эллиптического типа — метода точечных источников поля. В зарубежной литературе он называется методом фундаментальных решений. В настоящее время он используется в первую очередь для решения уравнения Лапласа. Предложено несколько вариантов численного решения краевых задач для уравнения Пуассона с использованием метода точечных источников поля.
УДК519.8
Князев, С.Ю. Численное решение краевых задач для уравнения Пуассона методом точечных источников поля / С.Ю. Князев, Е.Е. Щербакова, А.А. Енгибарян // Вестник Донского государственного технического университета .— 2014 .— №2 .— С. 16-21 .— URL: https://rucont.ru/efd/376832 (дата обращения: 20.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Ряд задач, имеющих важное практическое значение, сводят к решению уравнения Лапласа с условиями, задаваемыми на границе с достаточно сложной конфигурацией. <...> Одним из эффективных методов численного решения краевых задач для однородных уравнений эллиптического типа с постоянными коэффициентами, в первую очередь для уравнения Лапласа, является метод точечных источников поля (МТИ) [1‒4]. <...> Преимуществом МТИ является его простота и несколько меньший объём вычислений в сравнении с традиционными численными методами решения граничных задач, такими, например, как метод конечных элементов (МКЭ). <...> Применение МТИ может быть оправдано также при решении краевых задач для неоднородных уравнений эллиптического типа, например, при решении уравнения Пуассона [5‒9]. <...> Рассмотрим область Ω  R , в которой решается уравнение Пуассона:   2 Δ  r , с условиями на границе ∂Ω, соответствующими задаче Дирихле: = . <...> Эта функция удовлетворяет однородному уравнению Лапласа Δ 0 с граничными условиями Ω    0   . <...> В результате искомое решение краевой задачи найдём в виде суммы   r     r сона необходимо сначала найти его частное решение. <...> Как известно, правая часть  r в уравнении Пуассона Δ ности заряда  ρ r в точке с координатой r:  r   r пропорциональна плот  ρ r . <...> Коэффициент пропорциональности зависит от используемой системы единиц и, следовательно, от конкретного представления фундаментального решения для однородного уравнения (в данном случае уравнения Лапласа). <...> Если фундаментальное решение, то есть потенциал поля, созданного в точке с координатой r единичным 1 положительным зарядом, находящимся в точке с координатой R, имеет вид ln r R , то  r  2  πρ r . <...> Для численного решения уравнения Пуассона область решения Ω разбивается на небольшие элементарные участки δω, каждый из которых имеет площадь δ . <...> Таким образом, решаемая задача приводится к задаче численного решения уравнения Лапласа с помощью <...>