Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634938)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Методы численного анализа математических моделей (3000,00 руб.)

0   0
Первый авторГаланин Михаил Павлович
АвторыСавенков Евгений Борисович
ИздательствоМ.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана
Страниц593
ID776637
АннотацияКнига отражает актуальный уровень развития численных методов и алгоритмов, ориентированных на применение современной вычислительной техники и позволяющих проводить количественный анализ математических моделей широкого класса реальных природных, социальных и технических объектов. Изложены методы решения задач линейной алгебры, систем нелинейных алгебраических уравнений, интерполяция функций, методы численного интегрирования и дифференцирования, численные методы решения задачи Коши и краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Приведены основы общей теории разностных схем и ее применение к построению и анализу методов численного решения эллиптических, параболических и гиперболических уравнений, а также численные методы решения интегральных уравнений. Представлены методы генерации сеток для многомерных задач математической физики, многосеточные методы решения, численные методы для решения уравнения переноса и уравнений газовой динамики, алгоритмические основы метода конечных элементов.
Кому рекомендованоДля студентов старших курсов технических университетов, аспирантов и инженеров. Может быть полезна преподавателям и научным работникам.
ISBN978-5-7038-4796-1
УДК519.6
ББК22.193
Галанин, М.П. Методы численного анализа математических моделей / Е.Б. Савенков; М.П. Галанин .— 2-е изд., испр. — Москва : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 .— 593 с. — ISBN 978-5-7038-4796-1 .— URL: https://rucont.ru/efd/776637 (дата обращения: 01.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Методы_численного_анализа_математических_моделей.(2-е_издание).pdf
Стр.3
Стр.584
Стр.585
Стр.586
Стр.587
Стр.588
Стр.589
Стр.590
Стр.591
Стр.592
Методы_численного_анализа_математических_моделей.(2-е_издание).pdf
УДК 519.6 ББК 22.193 Г15 Рецензенты: член-кор. РАН М.А. Гузев; проф. А.В. Гулин Галанин, М. П. Г15 Методы численного анализа математических моделей / М. П. Галанин, Е. Б. Савенков. – 2-е изд., испр. – Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. – 591 [1] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4796-1 Книга отражает актуальный уровень развития численных методов и алгоритмов, ориентированных на применение современной вычислительной техники и позволяющих проводить количественный анализ математических моделей широкого класса реальных природных, социальных и технических объектов. Изложены методы решения задач линейной алгебры, систем нелинейных алгебраических уравнений, интерполяция функций, методы численного интегрирования и дифференцирования, численные методы решения задачи Коши и краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Приведены основы общей теории разностных схем и ее применение к построению и анализу методов численного решения эллиптических, параболических и гиперболических уравнений, а также численные методы решения интегральных уравнений. Представлены методы генерации сеток для многомерных задач математической физики, многосеточные методы решения, численные методы для решения уравнения переноса и уравнений газовой динамики, алгоритмические основы метода конечных элементов. Для студентов старших курсов технических университетов, аспирантов и инженеров. Может быть полезна преподавателям и научным работникам. УДК 519.6 ББК 22.193 -c Галанин М. П., Савенков Е. Б., 2010 -c Галанин М. П., Савенков Е. Б., 2018, с изменениями ISBN 978-5-7038-4796-1 -c Оформление. Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ко второму изданиюЮЮЮ. . . . . . . . . . . . . . . . Предисловие к первому изданиюЮЮЮ . . . . . . . . . . . . . . . . Основные обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 7 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 В.1. Предмет и содержание книги . . . . . . . . . . . . . . . 11 В.2. История вычислений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 В.2.1. Исторические сведения . . . . . . . . . . . . . . . 15 В.2.2. Вычислительный эксперимент . . . . . . . . . . . 16 В.3. Ошибки при вычислениях . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 В.3.1. Хранение чисел на ЭВМ и ошибки округления . 19 В.3.2. Ошибки арифметических операций . . . . . . . . 22 В.3.3. Погрешность алгоритма . . . . . . . . . . . . . . 24 В.4. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 27 ЧАСТЬ I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1. Задачи линейной алгебры. Решение систем линейных алгебраических уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.1. Элементы функционального анализа и линейной алгебры 31 1.1.1. Линейные пространства . . . . . . . . . . . . . . 31 1.1.2. Операторы в линейных нормированных пространствах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1.1.3. Операторы в гильбертовом пространстве . . . . 36 1.1.4. Операторы в конечномерном пространстве . . . . 38 1.1.5. Нормы векторов и матриц . . . . . . . . . . . . . 39 1.1.6. Другие нормированные пространства . . . . . . . 45 1.1.7. Критерий Адамара и лемма Гершгорина . . . . . 46 1.2. Прямые методы решения СЛАУ . . . . . . . . . . . . . 47 1.2.1. Схема метода Гаусса . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.2.2. Расчетные формулы метода Гаусса . . . . . . . . 49 1.2.3. Число действий в методе Гаусса . . . . . . . . . . 49 1.2.4. Выбор главного элемента . . . . . . . . . . . . . . 50 1.3. Обусловленность СЛАУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 1.4. Метод прогонки решения СЛАУ с трехдиагональной матрицей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.4.1. Метод правой прогонки . . . . . . . . . . . . . . . 55
Стр.584
584 ОГЛАВЛЕНИЕ 1.4.2. Методы левой и встречной прогонок . . . . . . . 59 1.4.3. Метод матричной прогонки . . . . . . . . . . . . 60 1.5. Метод квадратного корня . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 1.6. Итерационные методы решения СЛАУ . . . . . . . . . 64 1.6.1. Каноническая форма одношаговых итерационных методов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 1.6.2. Примеры одношаговых итерационных методов . 65 1.6.3. Условия сходимости стационарных итерационных методов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 1.7. Итерационные методы решения СЛАУ вариационного типа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 1.7.1. Расчетные формулы . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 1.7.2. Оценка скорости сходимости . . . . . . . . . . . . 73 1.7.3. Частные случаи методов . . . . . . . . . . . . . . 75 1.8. Методы сопряженных направлений . . . . . . . . . . . . 77 1.9. Итерационное уточнение решения . . . . . . . . . . . . 79 1.10. Решение проблемы собственных значений . . . . . . . . 79 1.11. О регуляризации плохо обусловленных СЛАУ . . . . . 81 1.12. Хранение больших разреженных матриц . . . . . . . . 83 1.13. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 84 2. Решение нелинейных уравнений . . . . . . . . . . . . . 86 2.1. Решение скалярных уравнений . . . . . . . . . . . . . . 86 2.1.1. Метод деления отрезка пополам (метод «вилки») 87 2.1.2. Итерационные методы решения типа простой итерации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 2.1.3. Варианты метода простой итерации . . . . . . . 90 2.2. Решение систем нелинейных уравнений . . . . . . . . . 96 2.2.1. Сходимость стационарного метода . . . . . . . . 96 2.2.2. Примеры итерационных методов . . . . . . . . . 98 2.3. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 101 3. Методы интерполирования функций . . . . . . . . . . . 102 3.1. Постановка задачи интерполяции. Простейшие варианты интерполирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 3.1.1. Кусочно-линейная интерполяция . . . . . . . . . 103 3.1.2. Варианты интерполяции . . . . . . . . . . . . . . 106 3.2. Полиномиальная интерполяция . . . . . . . . . . . . . . 106 3.2.1. Интерполяционный полином в форме Лагранжа 108 3.2.2. Интерполяционный полином в форме Ньютона . 111 3.2.3. Интерполяционный полином Эрмита . . . . . . . 114
Стр.585
ОГЛАВЛЕНИЕ 585 3.3. Сходимость и устойчивость полиномиальной интерполяции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 3.3.1. Оптимизация узлов сетки . . . . . . . . . . . . . . 117 3.3.2. Устойчивость интерполяционного полинома относительно погрешностей функции . . . . . . . . . 119 3.3.3. Устойчивость интерполяционного полинома относительно априорной информации . . . . . . . . . 120 3.3.4. Наилучшие приближения в гильбертовом пространстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 3.3.5. Насыщаемость алгоритма интерполяции. Тригонометрическая интерполяция . . . . . . . . . . . . 127 3.4. Сплайн-интерполяция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 3.5. Двумерная интерполяция . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 3.5.1. Прямоугольная сетка . . . . . . . . . . . . . . . . 133 3.5.2. Треугольная сетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 3.6. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 137 4. Методы численного интегрирования и дифференцирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.1. Простейшие квадратурные формулы . . . . . . . . . . . 138 4.1.1. Формула прямоугольников . . . . . . . . . . . . . 139 4.1.2. Формула трапеций . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 4.1.3. Формула Симпсона . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 4.2. Квадратурные формулы интерполяционного типа . . . 142 4.3. Квадратурные формулы Гаусса . . . . . . . . . . . . . . 147 4.4. Интегрирование быстроосциллирующих функций . . . 151 4.5. Вычисление несобственных интегралов I и II рода . . . 152 4.6. Вычисление кратных интегралов . . . . . . . . . . . . . 155 4.7. Численное дифференцирование . . . . . . . . . . . . . . 157 4.8. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 164 5. Численное решение задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений . . . . . . . . . . . . . . . 165 5.1. Постановка задачи и простейшие методы . . . . . . . . 165 5.1.1. Симметричная схема . . . . . . . . . . . . . . . . 168 5.1.2. Метод Рунге — Кутты второго порядка . . . . . 169 5.2. Методы Рунге — Кутты . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 5.3. Многошаговые разностные методы . . . . . . . . . . . . 175 5.3.1. Погрешность аппроксимации многошаговых методов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 5.3.2. Устойчивость и сходимость разностных методов 5.3.3. Примеры методов Адамса . . . . . . . . . . . . . 179 177
Стр.586
586 ОГЛАВЛЕНИЕ 5.4. Понятие о методах решения жестких систем . . . . . . 180 5.4.1. Условно устойчивые и безусловно устойчивые разностные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 5.4.2. Понятие жесткой системы ОДУ . . . . . . . . . . 181 5.4.3. Решение жестких систем . . . . . . . . . . . . . . 182 5.5. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 186 6. Решение краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений . . . . . . . . . . . . . . . 188 6.1. Постановка задачи. Метод стрельбы . . . . . . . . . . . 188 6.2. Разностные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 6.2.1. Линейная краевая задача второго порядка . . . . 192 6.2.2. Нелинейные задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 6.3. Методы Ритца и Галеркина . . . . . . . . . . . . . . . . 195 6.3.1. Метод Ритца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 6.3.2. Метод Галеркина . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 6.3.3. Выбор системы функций . . . . . . . . . . . . . . 198 6.4. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 198 7. Элементы теории разностных схем . . . . . . . . . . . 200 7.1. Постановка задачи и основные понятия . . . . . . . . . 200 7.1.1. Постановка задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 7.1.2. Сетка и сеточные функции . . . . . . . . . . . . . 202 7.2. Обозначения и некоторые разностные соотношения . . 210 7.3. Методы и приемы конструирования разностных схем . 214 7.3.1. Метод разностной аппроксимации . . . . . . . . . 214 7.3.2. Интегро-интерполяционный метод . . . . . . . . 215 7.3.3. Метод неопределенных коэффициентов . . . . . . 217 7.3.4. Другие методы получения алгебраических уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 7.3.5. Аппроксимации в нерегулярных точках . . . . . 219 7.4. Основные качественно-количественные характеристики разностных схем и их виды . . . . . . . . . . . . . . . . 221 7.4.1. Аппроксимация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 7.4.2. Устойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 7.4.3. Сходимость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 7.4.4. Качественно-количественные виды схем . . . . . 227 7.5. Разделение переменных в дискретном случае . . . . . . 229 7.6. Принцип максимума для разностных схем . . . . . . . 234 7.7. Устойчивость разностных схем . . . . . . . . . . . . . . 237
Стр.587
ОГЛАВЛЕНИЕ 587 7.7.1. Применение принципа максимума к исследованию устойчивости по граничным условиям первого рода и начальным данным . . . . . . . . . . . . . . 238 7.7.2. Признаки равномерной устойчивости . . . . . . . 238 7.7.3. Использование метода разделения переменных . 243 7.7.4. Необходимый «спектральный» признак устойчивости схемы по начальным данным . . . . . . . . . 244 7.7.5. Метод энергетических неравенств . . . . . . . . . 245 7.8. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 246 8. Численное решение параболических уравнений . . . 248 8.1. Линейное одномерное уравнение теплопроводности с постоянными коэффициентами. Схема с весами . . . . . . 248 8.1.1. Аппроксимация схемы с весами . . . . . . . . . . 249 8.1.2. Устойчивость схемы с весами . . . . . . . . . . . 251 8.1.3. Сходимость и точность схемы с весами . . . . . 257 8.2. Некоторые другие задачи и схемы . . . . . . . . . . . . 257 8.2.1. Задача с переменными коэффициентами . . . . . 258 8.2.2. Схема «бегущего» счета для решения уравнения теплопроводности . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 8.2.3. Трехслойные схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 8.3. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 263 9. Численное решение гиперболических уравнений . . . 264 9.1. Линейное одномерное уравнение переноса . . . . . . . . 264 9.1.1. Явная схема с левой разностью (схема 1) . . . . . 266 9.1.2. Явная схема с правой разностью (схема 2) . . . . 268 9.1.3. Явная схема с центральной разностью (схема 3) 270 9.1.4. Неявная схема с левой разностью (схема 4) . . . 270 9.1.5. Неявная схема с правой разностью (схема 5) . . 271 9.1.6. Неявная схема с центральной разностью (схема 6) 272 9.1.7. Уравнение переноса с отрицательной или переменной скоростью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 9.1.8. Интерполяционный метод построения некоторых других схем для уравнения переноса . . . . . . . 275 9.2. Монотонность схем для уравнения переноса . . . . . . 278 9.3. Дифференциальное приближение . . . . . . . . . . . . . 280 9.4. Волновое уравнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 9.5. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 288
Стр.588
588 ОГЛАВЛЕНИЕ 10. Численное решение эллиптических уравнений . . . . 289 10.1. Решение задачи Дирихле для уравнения Пуассона . . . 289 10.2. Разностная схема для уравнения Пуассона повышенного порядка точности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 10.3. Собственные функции разностного оператора Лапласа и их применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 10.3.1. Разностная задача Штурма — Лиувилля в двумерном случае . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 10.3.2. Численное нахождение решения разностной задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 10.4. Экономичные разностные схемы для решения уравнения теплопроводности в многомерном случае . . . . . . . . 299 10.4.1. Продольно-поперечная схема . . . . . . . . . . . 300 10.4.2. Локально-одномерная схема . . . . . . . . . . . . 302 10.5. Проекционные методы решения эллиптических уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 10.5.1. Метод Ритца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 10.5.2. Метод Галеркина . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 10.6. Оператор Лапласа в криволинейных координатах и его разностная аппроксимация . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 10.6.1. Цилиндрические координаты . . . . . . . . . . . 312 10.6.2. Сферические координаты . . . . . . . . . . . . . 314 10.7. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 315 11. Численное решение интегральных уравнений . . . . 317 11.1. Корректно поставленные задачи . . . . . . . . . . . . . 317 11.1.1. Разностный метод численного решения . . . . . 319 11.1.2. Метод последовательных приближений . . . . . 321 11.1.3. Замена ядра вырожденным . . . . . . . . . . . . 323 11.1.4. Метод Галеркина (метод моментов) . . . . . . . 325 11.2. Некорректные задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 11.2.1. Предпосылки метода регуляризации . . . . . . . 327 11.2.2. Понятие регуляризирующего оператора и пример регуляризации операторного уравнения первого рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 11.2.3. Примеры некорректно поставленных задач . . . 334 11.3. Библиографические комментарии . . . . . . . . . . . . . 336 ЧАСТЬ II. ИЗБРАННЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ . . . . . . . . . . . . . . . . 337 339 12. Методы триангуляции пространственных областей 12.1. Методы триангуляции и оценка качества сетки . . . . 339
Стр.589
ОГЛАВЛЕНИЕ 589 12.1.1. Классификация методов . . . . . . . . . . . . . . 341 12.1.2. Оценка качества сетки . . . . . . . . . . . . . . . 344 12.1.3. Особенности построения сеток в сложных областях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 12.2. Прямые методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 12.2.1. Методы на основе шаблонов . . . . . . . . . . . . 348 12.2.2. Методы отображения . . . . . . . . . . . . . . . . 357 12.3. Методы граничной коррекции . . . . . . . . . . . . . . . 361 12.3.1. Построение первичной сетки . . . . . . . . . . . 362 12.3.2. Коррекция первичной сетки . . . . . . . . . . . . 364 12.4. Методы на основе критерия Делоне . . . . . . . . . . . 367 12.4.1. Построение триангуляции Делоне на заданном наборе точек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 12.4.2. Триангуляции Делоне с ограничениями . . . . . 373 12.4.3. Особенности технической реализации алгоритмов на основе критерия Делоне . . . . . . . . . . . . 377 12.5. Метод исчерпывания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378 12.6. Оптимизация сеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 12.6.1. Оптимизация расположения узлов, или сглаживание сетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 12.6.2. Оптимизация связей . . . . . . . . . . . . . . . . 383 12.6.3. Сгущение сетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384 13. Многосеточные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 13.1. Проблема решения больших сеточных задач . . . . . . 386 13.2. Основы многосеточных методов . . . . . . . . . . . . . . 387 13.3. Классические многосеточные методы . . . . . . . . . . 392 13.3.1. Пример одномерной задачи . . . . . . . . . . . . 393 13.3.2. Основные направления развития КММ . . . . . 402 13.4. Универсальная многосеточная технология . . . . . . . . 408 14. Численное решение уравнения переноса . . . . . . . . 415 14.1. Уравнение переноса: постановка задачи . . . . . . . . . 415 14.2. Линейное одномерное уравнение переноса . . . . . . . . 419 14.2.1. Постановка задачи для линейного одномерного уравнения переноса. Тестовые задачи . . . . . . 419 14.2.2. Разностные схемы для линейного одномерного уравнения переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . 420 14.2.3. Метод нелинейной монотонизации разностных схем для линейного одномерного уравнения переноса 430 14.2.4. Результаты расчетов для одномерного линейного уравнения переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Стр.590
590 ОГЛАВЛЕНИЕ 14.3. Одномерное квазилинейное уравнение . . . . . . . . . . 436 14.3.1. Постановка задачи для квазилинейного одномерного уравнения переноса. Тестовые задачи . . . 436 14.3.2. Нелинейная монотонизация схемы К.И. Бабенко для квазилинейного одномерного уравнения переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438 14.3.3. Результаты расчетов для одномерного квазилинейного уравнения переноса . . . . . . . . . . . . 440 14.3.4. Решение квазилинейного уравнения переноса с помощью разрывного метода Галеркина . . . . . . 444 14.4. Двумерное линейное уравнение переноса . . . . . . . . 448 14.4.1. Постановка задачи для линейного двумерного уравнения переноса. Тестовые задачи . . . . . . 448 14.4.2. Разностные схемы для численного решения линейного двумерного уравнения . . . . . . . . . . . . 450 14.4.3. Результаты расчетов для линейного двумерного уравнения переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 15. Численное решение уравнений газовой динамики . . 455 15.1. Уравнения газовой динамики . . . . . . . . . . . . . . . 455 15.2. Разностная схема Роу — Эйнфельдта — Ошера . . . . 459 15.2.1. Основные уравнения . . . . . . . . . . . . . . . . 461 15.2.2. Схема Лакса — Фридрихса . . . . . . . . . . . . 464 15.2.3. Схемы годуновского типа (линейный случай) . . 467 15.2.4. Схемы годуновского типа (нелинейный случай). Схема Роу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 15.2.5. Энтропийное условие . . . . . . . . . . . . . . . . 473 15.2.6. Схемы повышенного порядка аппроксимации . . 477 15.2.7. Схема Роу для двумерной газовой динамики . . 485 15.2.8. Упрощенная схема Роу — Эйнфельдта — Ошера и схема Лакса — Фридрихса — Ошера . . . . . 493 15.2.9. Схема Роу для решения уравнений трехмерной газовой динамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496 15.2.10. Другие схемы газовой динамики . . . . . . . . 500 16. Теоретические и алгоритмические основы метода конечных элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501 16.1. Метод конечных элементов и его варианты . . . . . . . 501 16.2. Метод взвешенных невязок . . . . . . . . . . . . . . . . 502 16.3. Метод Бубнова — Галеркина . . . . . . . . . . . . . . . 505 16.3.1. Обобщенные решения и слабая постановка задачи 506 16.3.2. Аппроксимация методом Бубнова — Галеркина 512
Стр.591
ОГЛАВЛЕНИЕ 591 16.3.3. Сходимость метода Бубнова — Галеркина . . . 513 16.4. Вариационно-сеточные методы . . . . . . . . . . . . . . 514 16.4.1. Метод Ритца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515 16.4.2. Метод наименьших квадратов . . . . . . . . . . 517 16.5. Метод конечных элементов . . . . . . . . . . . . . . . . 518 16.5.1. Двумерное уравнение Пуассона . . . . . . . . . . 519 16.5.2. Линейная задача теории упругости . . . . . . . . 528 16.5.3. Численное интегрирование . . . . . . . . . . . . 539 16.5.4. Конечные элементы высокого порядка . . . . . . 540 16.6. О применении МКЭ к решению других задач . . . . . 546 16.7. Основы метода граничных элементов . . . . . . . . . . 548 16.7.1. Постановка задачи. Граничные интегральные уравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 16.7.2. Аппроксимации метода граничных элементов . 556 16.7.3. Алгоритмические аспекты . . . . . . . . . . . . . 560 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561 Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
Стр.592

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
Антиплагиат система на базе ИИ