RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика // Архив

Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер.: Математика. Механика. Информатика, 2024, том 24, выпуск 2, страницы 162–172 (Mi isu1017)

Научный отдел
Математика

A highly accurate difference method for solving the Dirichlet problem of the Laplace equation on a rectangular parallelepiped with boundary values in $C^{k,1}$

[Разностный метод высокой точности при решении задачи Дирихле для уравнения Лапласа на прямоугольном параллелепипеде с граничными значениями в $C ^ {k,1}$]

A. A. Dosiyev

Western Caspian University, 31 Istiglaliyyat St., Baku AZ1001, Azerbaijan

Аннотация: В работе предлагается и обосновывается трехэтапный разностный метод для решения задачи Дирихле уравнения Лапласа на прямоугольном параллелепипеде. На первом этапе приближенное значение суммы из чистых четвертых производных решения определяется $14$-точечным разностным оператором на кубической сетке. На втором этапе приближенное значение суммы из чистых шестых производных решения определяется простейшим $6$-точечным разностным оператором. На третьем этапе система разностных уравнений для искомого решения конструируется также с помощью 6-точечного разностного оператора с коррекцией по результатам первого и второго этапов. Доказано, что предложенная разностная схема решения для задачи Дирихле сходится со скоростью $O(h^{6}(|\ln h|+1))$, кoгда граничные функции на гранях из $C^{7,1}$, а на ребрах их вторые, четвертые и шестые производные удовлетворяют условию согласования, вытекающего из уравнения Лапласа.

Ключевые слова: конечно разностный метод, $3D$ уравнения Лапласа, кубические сетки в параллелепипеде, $14$-точечный оператор усреднения, оценки погрешности.

УДК: 518.517.944/947

Поступила в редакцию: 23.03.2023
Принята в печать: 29.08.2023

Язык публикации: английский

DOI: 10.18500/1816-9791-2024-24-2-162-172



© МИАН, 2024