คำถามติดแท็ก discretization

2
Crank-Nicolson เป็นโครงร่างการแยกย่อยที่เสถียรสำหรับสมการปฏิกิริยา - การแพร่ - การพา (การพาความร้อน) หรือไม่?
ฉันไม่คุ้นเคยกับรูปแบบการแยกย่อยทั่วไปสำหรับ PDE ฉันรู้ว่า Crank-Nicolson เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมในการลดทอนสมการการกระจาย ยังเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับคำศัพท์การพา? ฉันสนใจการแก้สมการปฏิกิริยา - การแพร่ -การพา ∂u∂t+∇⋅(vu−D∇u)=f∂u∂t+∇⋅(vu−D∇u)=f\frac{\partial u}{\partial t} + \nabla \cdot \left( \boldsymbol{v} u - D\nabla u \right) = f โดยที่คือสัมประสิทธิ์การแพร่ของสสารและคือความเร็วDDDuuuvv\boldsymbol{v} สำหรับการสมัครเฉพาะของฉันสมการสามารถเขียนได้ในรูปแบบ ∂u∂t=D∂2u∂x2Diffusion+v∂u∂xAdvection (convection)+f(x,t)Reaction∂u∂t=D∂2u∂x2⏟Diffusion+v∂u∂x⏟Advection (convection)+f(x,t)⏟Reaction\frac{\partial u}{\partial t} = \underbrace{D\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}}_{\textrm{Diffusion}} + \underbrace{\boldsymbol{v}\frac{\partial u}{\partial x}}_{\textrm{Advection (convection)}} + \underbrace{f(x,t)}_{\textrm{Reaction}} นี่คือโครงร่างข้อเหวี่ยง - นิโคลสันที่ฉันสมัคร un+1j−unjΔt=D[1−β(Δx)2(unj−1−2unj+unj+1)+β(Δx)2(un+1j−1−2un+1j+un+1j+1)]+v[1−α2Δx(unj+1−unj−1)+α2Δx(un+1j+1−un+1j−1)]+f(x,t)ujn+1−ujnΔt=D[1−β(Δx)2(uj−1n−2ujn+uj+1n)+β(Δx)2(uj−1n+1−2ujn+1+uj+1n+1)]+v[1−α2Δx(uj+1n−uj−1n)+α2Δx(uj+1n+1−uj−1n+1)]+f(x,t)\frac{u_{j}^{n+1} - u_{j}^{n}}{\Delta t} …

3
ทำไมมิติเวลาจึงพิเศษ
พูดโดยทั่วไปฉันได้ยินนักวิเคราะห์เชิงตัวเลขแสดงความคิดเห็นว่า "แน่นอนการพูดทางคณิตศาสตร์เวลาเป็นอีกมิติหนึ่ง แต่ยังคงเวลาเป็นพิเศษ" วิธีที่จะพิสูจน์เรื่องนี้? เวลาพิเศษสำหรับวิทยาศาสตร์การคำนวณในแง่ใด ยิ่งกว่านั้นทำไมเราถึงชอบใช้ความแตกต่างอัน จำกัด บ่อยครั้ง (นำไปสู่ ​​"การก้าวข้ามเวลา") สำหรับมิติเวลาในขณะที่เราใช้ความแตกต่างอันตะขอบเขต, องค์ประกอบ จำกัด , วิธีสเปกตรัม, ... , สำหรับมิติอวกาศ? เหตุผลหนึ่งที่เป็นไปได้คือเรามักจะมี IVP ในมิติเวลาและ BVP ในมิติเชิงพื้นที่ แต่ฉันไม่คิดว่ามันจะเป็นเหตุผลที่ชอบธรรม

5
ฉันจะแยกความแตกต่างของฟังก์ชันที่สุ่มตัวอย่างแบบตัวเลขได้อย่างไร
มาตรฐานสูตรต่าง จำกัดมีการใช้งานในการคำนวณตัวเลขที่มาภายใต้ความคาดหวังว่าคุณมีค่าฟังก์ชั่นที่จุดเว้นระยะเท่ากันเพื่อให้ชั่วโมง≡ x k + 1 - x kเป็นค่าคงที่ ถ้าฉันมีจุดเว้นระยะห่างไม่สม่ำเสมอดังนั้นตอนนี้hแตกต่างกันไปจากจุดคู่ที่อยู่ติดกันถึงจุดถัดไป เห็นได้ชัดว่าฉันยังสามารถคำนวณอนุพันธ์อันดับแรกได้เช่นf ′ ( x ) ≈ 1ฉ( xk)f(xk)f(x_k)h ≡ xk + 1- xkh≡xk+1−xkh \equiv x_{k+1} - x_kชั่วโมงhhแต่มีสูตรความแตกต่างเชิงตัวเลขที่คำสั่งซื้อและความแม่นยำสูงกว่าที่สามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของขนาดกริดได้หรือไม่ฉ'( x ) ≈ 1ชั่วโมงk[ f( xk + 1) - f( xk) ]f′(x)≈1hk[f(xk+1)−f(xk)]f'(x) \approx \frac{1}{h_k}[f(x_{k+1}) - f(x_k)]

3
ระยะทางแบบยุคลิดใน Octave
ฉันอยากรู้ว่ามีวิธีที่รวดเร็วในการคำนวณระยะทางแบบยุคลิดของเวกเตอร์สองตัวใน Octave หรือไม่ ดูเหมือนว่าไม่มีฟังก์ชั่นพิเศษสำหรับสิ่งนั้นดังนั้นฉันควรใช้สูตรด้วยsqrtหรือไม่

2
ความผันผวนในปัญหาการกระจัดกระจายปฏิกิริยาแปลกประหลาดกับองค์ประกอบ จำกัด
เมื่อ FEM-discretizing และการแก้ปัญหาการแพร่ปฏิกิริยาเช่น ด้วย 0 < ε « 1 (ก่อกวนเอกพจน์) การแก้ปัญหาของปัญหาที่เกิดขึ้นต่อเนื่องมักจะแสดงชั้นแกว่งใกล้กับเขตแดน ด้วย Ω = ( 0 , 1 ) , ε = 10 - 5และเชิงเส้นองค์ประกอบ จำกัด , การแก้ปัญหายูเอชดูเหมือน−εΔu+u=1 on Ωu=0 on ∂Ω−εΔu+u=1 on Ωu=0 on ∂Ω - \varepsilon \Delta u + u = 1 \text{ on } \Omega\\ u = …

3
ค่าสัมประสิทธิ์ไม่คงที่ควรได้รับการปฏิบัติด้วยวิธีการ จำกัด ลำดับแรกของปริมาณลม
เริ่มต้นด้วยสมการการผกผันในรูปแบบการอนุรักษ์ ยูเสื้อ= ( a ( x ) u )xยูเสื้อ=(a(x)ยู)x u_t = (a(x)u)_x ที่( x )คือความเร็วซึ่งขึ้นอยู่กับพื้นที่และยูเป็นความเข้มข้นของสายพันธุ์ที่เป็นป่าสงวนa ( x )a(x)a(x)ยูยูu การแยกแยะฟลักซ์ (โดยที่ฟลักซ์)ฉ= a ( x ) uฉ=a(x)ยูf=a(x)uถูกกำหนดที่ขอบของเซลล์ระหว่างจุดตาข่าย) ให้, ยูเสื้อ= 1ชั่วโมง( ฉj - 12- ฉj + 12)ยูเสื้อ=1ชั่วโมง(ฉJ-12-ฉJ+12) u_t = \frac{1}{h}\left( f_{j-{\frac{1}{2}}} - f_{j+{\frac{1}{2}}} \right) การใช้ลำดับแรกที่อยู่เหนือลมเราประมาณค่าฟลักซ์เป็น fj−12=a(xj−12)uj−1fj+12=a(xj+12)ujfj−12=a(xj−12)uj−1fj+12=a(xj+12)uj f_{j-{\frac{1}{2}}} = a(x_{j-\frac{1}{2}})u_{j-1} \\ f_{j+{\frac{1}{2}}} = a(x_{j+\frac{1}{2}})u_{j} …

2
การแยกส่วนองค์ประกอบเวลาว่างสำหรับ PDE ที่ขึ้นอยู่กับเวลา
ในวรรณกรรม FEM มักใช้วิธีกึ่งผันแปรในการแก้ปัญหาของ PDE ที่ขึ้นกับเวลา ฉันไม่ได้เห็นวิธีการแปรปรวนอย่างเต็มที่นั่นคือที่ FEM พื้นที่และเวลา discretised โดยบางทีอาจช่วยให้การใช้ตาข่ายเวลาอวกาศที่ไม่มีโครงสร้าง ถึงแม้ว่าวิธีการลงเวลาอาจจะง่ายกว่าในการใช้งาน แต่มีเหตุผลบางประการที่ว่าทำไมการผสานเวลาว่างไม่สามารถใช้งานได้? ฉันคิดว่าเราต้องปรับแต่งตาข่ายให้เคารพคุณสมบัติทางกายภาพของปัญหาที่กำหนด แต่ฉันไม่แน่ใจ

2
ข้อผิดพลาดที่แปลกประหลาดเมื่อแก้ไขสมการปัวซองบนตาข่ายที่ไม่สม่ำเสมอ (1D เท่านั้น) วิธีปริมาตร จำกัด
ฉันพยายามแก้ไขข้อผิดพลาดนี้เมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมาฉันสงสัยว่าใครมีคำแนะนำในการดำเนินการต่อ ฉันกำลังแก้สมการปัวซองสำหรับการกระจายประจุแบบขั้นตอน (ปัญหาทั่วไปใน electrostatics / เซมิคอนดักเตอร์ฟิสิกส์) บนตาข่ายปริมาณ จำกัด แบบไม่สม่ำเสมอที่ไม่ทราบค่าจะถูกกำหนดบนศูนย์เซลล์และฟลักซ์บนใบหน้าเซลล์ 0 = (φx)x+ ρ ( x )0=(ϕx)x+ρ(x) 0 = (\phi_x)_x + \rho(x) โปรไฟล์การเรียกเก็บเงิน (คำที่มา) ได้รับจาก ρ ( x ) =⎧⎩⎨- 1 ,1 ,0 ,ถ้า - 1 ≤ x ≤ 0ถ้า 0 ≤ x ≤ 1มิฉะนั้นρ(x)={−1,if −1≤x≤01,if 0≤x≤10,otherwise \rho(x)= \begin{cases} -1,& \text{if …
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.