一維無限大均勻平板導熱問題 Mathematica的NDSolve

時間 2022-10-04 01:25:10

1樓:匿名使用者

然後,鑑於這個問題也還沒被比較完整地回答,這裡答一下。樓主的這個問題其實是個弱解問題(即允許所得的解在待求解區域的某些位置不滿足方程或相應的初始及邊界),但是ndsolve的預設方法非常嚴格,所以會給出警告。那麼既然只是個警告我們是不是可以無視它呢?

有的時候是可以的,但是最好別這樣做,因為ndsolve給的弱解很可能不是你要的那個,比如對於你這個問題,ndsolve實質上是以偏微分方程的初始條件為x=0.03處的初值,又以x=0.03處的邊界構造了一個微分方程然後重建了一個無矛盾的邊界條件,而實際求解此類問題時,我們想要得到的,其實是主要遵循邊界條件的那個弱解……這麼乾巴巴的講可能也沒人能聽懂,總之有興趣的可以在幫助裡搜methodofline,下面就開始上**了。

先具體說說初始和邊界的矛盾之處在**。根據初始條件,我們可以知道方程在t=0處的對x的導數恆為0(因為初始條件是個常數函式),但是,要滿足x=0.03處的邊界條件,顯然需要有

-0.24*derivative[1, 0][t][0.03, t] == 24*(t[0.03, t] - 150) /.

t[0.03, t] -> 20 // solve

(* } *)

矛盾出現。幫助裡對於這類矛盾,給出了一個建議的改法,即使用一個快速變化的函式把不相容的初始和邊界給連線起來。對於你的問題可以這樣改:

zerotoonefast = with[, 2 arctan[k #]/pi &];

sol = ndsolve[, t, , ]

plot3d[evaluate[t[x, t] /. sol], , , plotrange -> all]

但是,這個方法的可推廣性其實並不佳,因為很多時候(尤其是邊界條件含的導數項比較多或複雜的時候),初始和邊界的矛盾並不那麼一目瞭然。所以,這裡給出一個更簡單暴力的改法(注意此法在方程的空間導數階數較高時可能引發問題,不過我們在實際問題中遇到的多是二階方程所以這並不是一個大威脅):

mol[tf:false|true,sf_:automatic]:=}

sol = ndsolve[, t, , , method -> mol[true, 100]]

plot3d[evaluate[t[x, t] /. sol], , , plotrange -> all]

2樓:匿名使用者

這是因為你的邊界條件就是不一致,注意看x=0.03的位置,初始條件和邊界條件是衝突的。

mathematica三維熱傳導方程求解

3樓:匿名使用者

比如畫球x^2+y^2+z^2=1contourplot3d[x^2+y^2+z^2==1,,,]又比如:contourplot3d[,,,]

怎麼用mathematica解決這個問題?

4樓:匿名使用者

……你算出來了反而導不出來?

export["a.xls", (*結果。二維表形式*)]

應該就行了。

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