重調(diào)和問題和Stokes問題的奇異邊界法
本文關(guān)鍵詞:重調(diào)和問題和Stokes問題的奇異邊界法,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:重調(diào)和問題和Stokes問題是兩類重要的數(shù)學(xué)物理問題,因此這兩個(gè)問題在過去幾十年來得到廣泛的研究與發(fā)展。近年來,無網(wǎng)格法廣泛應(yīng)用于這兩個(gè)問題,其中較多的有基本解法、邊界節(jié)點(diǎn)法等。奇異邊界法是最近發(fā)展起來的一種新型的邊界無網(wǎng)格方法,該方法同基本解方法一樣,將問題的數(shù)值解表示為其基本解的線性組合。該方法與基本解法不同之處在于不需選取虛邊界,克服了基本解法中虛邊界選取困難的問題,因此奇異邊界法很適合求解上述兩個(gè)問題。本文發(fā)展了數(shù)值求解重調(diào)和問題的奇異邊界法。通過在域內(nèi)選取樣本點(diǎn),并采用反插值技術(shù)計(jì)算源點(diǎn)強(qiáng)度因子,奇異邊界法避免了基本解法中的虛邊界,因此解決了基本解法中的源點(diǎn)奇異性問題。然而,數(shù)值結(jié)果表明奇異邊界法的精度有時(shí)對樣本點(diǎn)的位置比較敏感。為此,本文進(jìn)一步發(fā)展了重調(diào)和問題和Stokes問題的改進(jìn)奇異邊界法。改進(jìn)奇異邊界法通過加減原理直接導(dǎo)出源點(diǎn)強(qiáng)度因子的計(jì)算公式而不需要樣本點(diǎn),提高了奇異邊界法的精度以及穩(wěn)定性。最后,通過算例比較了基本解方法、奇異邊界法和改進(jìn)奇異邊界法,結(jié)果表明了改進(jìn)的奇異邊界法具有更好的精度和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】:無網(wǎng)格方法 奇異邊界法 基本解 重調(diào)和問題 Stokes問題
【學(xué)位授予單位】:重慶師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:O241.82
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- 英文摘要6-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 前言9
- 1.2 研究背景9-12
- 1.2.1 傳統(tǒng)數(shù)值計(jì)算方法10-11
- 1.2.2 無網(wǎng)格方法11-12
- 1.3 本文研究內(nèi)容12-15
- 2 重調(diào)和問題的求解15-34
- 2.1 重調(diào)和問題的基本解法15-16
- 2.2 重調(diào)和問題的奇異邊界法16-21
- 2.2.1 正則化公式16-17
- 2.2.2 反插值技術(shù)求源點(diǎn)強(qiáng)度因子17-19
- 2.2.3 系統(tǒng)方程組19-20
- 2.2.4 奇異邊界法解重調(diào)和問題的算法步驟20-21
- 2.3 重調(diào)和問題的改進(jìn)奇異邊界法21-25
- 2.3.1 內(nèi)問題的源點(diǎn)強(qiáng)度因子Q_(ii)21-22
- 2.3.2 內(nèi)問題的源點(diǎn)強(qiáng)度因子U_(ii)22-23
- 2.3.3 改進(jìn)奇異邊界法求解重調(diào)和內(nèi)問題的算法步驟23
- 2.3.4 外問題的源點(diǎn)強(qiáng)度因子Q_(ii)23-24
- 2.3.5 外問題的源點(diǎn)強(qiáng)度因子U_(ii)24-25
- 2.3.6 改進(jìn)奇異邊界法求解重調(diào)和外問題的算法步驟25
- 2.4 數(shù)值算例25-33
- 2.4.1 穩(wěn)定性和收斂性分析26-29
- 2.4.2 方形邊界問題29-31
- 2.4.3 圓形邊界問題31-33
- 2.5 本章小節(jié)33-34
- 3 Stkoes問題的求解34-49
- 3.1 Stokes問題的轉(zhuǎn)化34-35
- 3.2 改進(jìn)奇異邊界法求解重調(diào)和流函數(shù)35-36
- 3.3 改進(jìn)奇異邊界法求解Stokes問題36-37
- 3.4 改進(jìn)奇異邊界法求解Stokes問題的算法步驟37-38
- 3.5 數(shù)值算例38-48
- 3.5.1 方形邊界問題38-42
- 3.5.2 圓形邊界問題42-46
- 3.5.3 具有偏心圓的圓形空腔問題46-48
- 3.6 本章小節(jié)48-49
- 4 總結(jié)與展望49-50
- 4.1 總結(jié)49
- 4.2 展望49-50
- 參考文獻(xiàn)50-54
- 附錄A:作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況54-55
- 致謝55
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號:319465
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