找回密码
 注册
查看: 2912|回复: 1

关于修正方程

[复制链接]
发表于 2008-1-24 12:49:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

x
Ut表示U对t的一次偏导,Utt表示U对t两次偏导,Ux表示U对x一次偏导,依次类推...
考虑最简单的单波方程:
Ut+cUx=0
设差分方程为:(U(n+1,j)-U(n,j))/Δt+(U(n,j)-U(n,j-1))/Δx=0
talor展开,则有:
Ut+cUx=-ΔtUtt/2+cΔxUxx/2-Δt^2Uttt/6-Δx^2Uxxx/6+......
对上式分别对t求导对x求导然后加减就可以把方程右端全部化为对x导数的形式:
Ut+cUx=-Δx(1-a)Uxx/2-Δx^2(2a^2-3a+1)Uxxx/6+......(a=cΔt/Δx)
方程右边的偶次导数项是耗散项,奇次导数项是色散项,为了符合熵增原理,偶次导数项要大于0,所以a小于1
问题:
上式是用最普遍的逆风格式进行分析的,现在如果对时间导数项还是用上面的格式,空间导数项采取稍微高点精度的格式,比如取Ux=(3U(n,j)-4U(n,j-1)+U(n,j-2))/Δx,对其进行泰勒展开,二次导数项是被消掉的,那么最后的修正方程的第一项仅剩下由Utt转化成Uxx的项,-Δtc^2Uxx/2,那就是肯定不稳定了?但是如果对其进行傅立叶分析,结果并不是这样
这是为啥
发表于 2008-2-5 23:24:40 | 显示全部楼层

关于修正方程

采用Fourier分析的方法给出的结果是一样的,也是恒不稳定,只不过放大因子在CFL数比较小的时候,其最大值只是比1略大,如果绘图,甚至都看不出来。在数值模拟中,表现出来的是很缓慢的发散。
CFL     Gmax
0.1    1.000294
0.2    1.002853
0.3    1.012198
0.4    1.039230
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表