2744557306 发表于 2023-12-31 16:44

隐式差分法来解热传导方程

这段代码使用了隐式差分法来解热传导方程,并与精确解进行比较。以下是对代码的解释:

1.初始化:

   a = 0;
   b = 1;
   m = 10; % 空间划分
   T = 0.5; % 最终时间
   N = 50; % 时间划分
   af = 1; % 松弛因子
   f = inline('sin(pi*x)', 'x'); % 初始条件
   h = (b - a) / m;
   k = T / N;
   lmd = af^2 * k / h^2;
   x = linspace(a, b, m+1);
   x = x(2:m);
   i = 1:m-1;
   u = f(i.*h); % 初始时刻的温度分布

在这一部分,初始化了问题的各个参数,包括空间划分 m、最终时间 T、时间步长 k、松弛因子 af 等。

2.隐式差分法求解:

   for j = 1:N
       t = j * k;
       u = trisys(-lmd * ones(m-2,1), 1 + 2*lmd * ones(m-1,1), -lmd * ones(m-2,1), u);
   end

这一部分使用了隐式差分法,通过求解三对角线系统 trisys 来更新温度分布 u。隐式方法具有稳定性,适用于热传导等偏微分方程问题。

3.计算精确解和误差:

   true = exp(-pi^2 * T) .* sin(pi * x);
   error = abs(u - true);
   re = ;

在最后,计算了精确解 true,并计算了数值解与精确解之间的误差。

4.输出结果:

   re

最后,输出结果包括空间点 x、数值解 u、精确解 true 以及它们之间的误差。
这段代码主要用于演示隐式差分法在热传导方程问题中的应用,并通过输出结果进行验证。


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