46875

Условие устойчивости для явных разностных схем

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

3 Условие устойчивости для явных разностных схем. Условие устойчивости показывает что изменения шагов дискретизации по разным независимым переменным должны быть согласованы для получения требуемой точности. Условие устойчивости существует для любой явной разностной схемы и оно определяется уравнением и схемой.8 условие устойчивости имеет вид 9.

Русский

2013-11-29

34.16 KB

7 чел.

9.3 Условие устойчивости для явных разностных схем.

Как и в случае ОДУ, решение УЧП должно быть устойчивым, точным, эффективным. Устойчивость важна для явных разностных схем, и при ее нарушении не будет сходимости численного решения к точному даже при очень мелких шагах дискретизации. Как и при решении ОДУ, неустойчивость связана с усилением шумовых составляющих решения. Условие устойчивости показывает, что изменения шагов дискретизации по разным независимым переменным должны быть согласованы для получения требуемой точности. Условие устойчивости существует для любой явной разностной схемы, и оно определяется уравнением и схемой. Например, для уравнения переноса с разностной схемой (9.8) условие устойчивости имеет вид

,

(9.10)

а уравнение теплопроводности (9.9) с разностной схемой, которой соответствует шаблон рис. 9.3, имеет условие устойчивости

,

(9.11)

Для вывода условия устойчивости можно применить спектральный метод. Он сравнивает амплитуды гармонических составляющих на соседних слоях рис. 9.1 Пусть для слоя с номером m рассматривается пространственная гармоника вида

,

(9.12)

где - амплитуда гармоники, - волновое число, - шаг дискретизации по . На следующем временном слое эта гармоника изменит только свою комплексную амплитуду, т.е. будет иметь вид

.

(9.13)

Подставим (9.12), (9.13) в разностное уравнение (9.8) и получим отношение комплексных амплитуд

.

(9.14)

Устойчивость важна для убывающих решений (см. лекцию 7) и поэтому амплитуды любых гармоник, особенно шумовых, не должны возрастать, а иначе будет развиваться неустойчивость. Запишем это условие в виде

,

(9.15)

где

.

(9.16)

Очевидно, что при для любых значений условие устойчивости не выполняется, и отсюда для уравнений переноса с разностной схемой (9.8) следует условие устойчивости , т.е. (9.10).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

46799. Политическая коммуникация: сущность и особенности 31 KB
  Три основных типа политического общения: Побудительное приказ указ Информирование населения Фактическое Функции: Распространение политических ценностей Интеграция и регулирование политических отношений Формирование общественного политического мнения Распространение политической культуры и её развитие у конкретного индивида Политикокультурный обмен Подготовка общественности к участию в политике Три способа политической коммуникации: Коммуникация через печать и электронные СМИ из центра в регионы Коммуникация через организации население и...
46800. Оператор SELECT. Группировка результатов запроса. Вычисление итогов. Примеры итоговых функций. Отбор результатов по результатам вычисления итогов (выражение HAVING) 28.5 KB
  Оператор SELECT. Отбор результатов по результатам вычисления итогов выражение HVING В общем случае для создания вычисляемого производного поля в списке SELECT следует указать некоторое выражение языка SQL. SELECT Товар. SELECT Фирма Фамилия LeftИмя1.
46801. Формы ведения бухгалтерского и налогового учета организацией- аутсорсинга 31 KB
  Формы ведения БУ и НУ: полное ведение БУ и НУ оргции ведение ьу и ну отдго участка Ведение БУ вклт: учет инфо в ден выражении об имущве обязвах их движнии на основании первичных докв систематизация первичных докв составление сводных регистров БУ учет труда и расчет зп составление финн отчти Составление отчетов во внебюд фонды формирование учетной политики для целей бу Ведение НУ вклт: систематизация первичный уч довв формирование уч политики для целей НУ составление анал регистров ну расчет налог базы ...
46802. The compound sentence, its characteristic features. The types of coordinate connection 31 KB
  A compound sentence consists of two or more clauses of equal rank which form one syntactical whole in meaning and intonation. Clauses that are parts of a compound sentence are called coordinate, as they are joined by coordination
46803. Хромирование, осталивапние 31.5 KB
  Хромовые покрытия разделяют на 3 вида: 1 молочные наиболее мягкие и вязкие без трещин и обладают большой износостойтью; 2 блестящие отличаются высокой плотностью износотью хрупкостью и имеют на повти мелкую сетку трещин; 3 матовые имеют повышен твердость и хрупкость низкую износостойкость и наличие трещин на повти. Применение таких электролитов обеспечив высокую стабильность работы ванны и дает возможность получить значит толщину покрытия до 1мм. Недостатки: длительность процесса электролиза его сложность трудоемкость...
46804. Экономическая система и принципы ее функционирования 31.67 KB
  Статистика уровня жизни населения. Доходы и расходы населения. Информационными источниками для построения системы показателей по уровню жизни населения являются данные из материалов различных разделов государственной статистики демографической статистики труда статистики цен социальной статистики материалы выборочных обследований бюджетов домохозяйств материалы переписи населения. Ввиду отсутствия единого обобщающего показателя характеризующего уровень жизни населения для его анализа рассчитывается целый ряд статистических...
46805. Мировая валютная система и формы ее организации 33.67 KB
  Прибыль и доход фирмы их классификация Валовая прибыль разница между выручкой и себестоимостью реализованной продукции или услуги. Валовая прибыль = Чистый доход от продаж Себестоимость реализованной продукции или услуги. Чистая прибыль = Валовая прибыль Сумма операционных затрат Сумма налогов пеней и штрафов процентов по кредитам Прибыль от продажи продукции работ услуг определяется как разница между выручкой от продажи продукции работ услуг себестоимостью проданных товаров работ услуг коммерческих и управленческих...
46806. Макроэкономическая нестабильность: безработица 33.29 KB
  Безработица технологическая безработица связанная с механизацией и автоматизацией производства в результате часть рабочей силы cтановится либо излишней либо нуждается в более высоком уровне квалификации Фрикционная безработица Фрикционная безработица охватывает работников ищущих или ждущих получения работы в ближайшее время или в будущем. Потери от безработицы Таким образом анализ форм безработицы показывает что безработицу на естественном уровне следует рассматривать как положительное явление в экономике в то время как циклическую...