RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Уфимский математический журнал // Архив

Уфимск. матем. журн., 2023, том 15, выпуск 4, страницы 75–98 (Mi ufa677)

О равномерной сходимости полуаналитического решения задачи Дирихле для диссипативного уравнения Гельмгольца вблизи границы двумерной области

Д. Ю. Иванов

Российский университет транспорта, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, 127994, ГСП-4, г. Москва, Россия

Аннотация: В рамках коллокационного метода граничных элементов предлагается полуаналитическая аппроксимация потенциала двойного слоя, обеспечивающая равномерную кубическую сходимость приближенного решения задачи Дирихле для уравнения Гельмгольца в двумерной ограниченной области или ее внешности с границей класса $C^5$. Для вычисления интегралов на граничных элементах используется точное интегрирование по переменной $\rho:=(r^2-d^2)^{1/2}$, где $r$ и $d$ — расстояния от наблюдаемой точки до точки интегрирования и до границы области соответственно. При некоторых упрощениях доказано, что использование ряда традиционных квадратурных формул приводит к нарушению равномерной сходимости аппроксимаций потенциала вблизи границы области. Теоретические выводы подтверждены результатами численного решения задачи в круговой области.

Ключевые слова: квадратурная формула, потенциал двойного слоя, задача Дирихле, уравнение Гельмгольца, граничное интегральное уравнение, почти сингулярный интеграл, эффект пограничного слоя, равномерная сходимость.

УДК: 519.642.4

MSC: 31-08, 31A10

Поступила в редакцию: 15.09.2022


 Англоязычная версия: Ufa Mathematical Journal, 2023, 15:4, 76–99


© МИАН, 2024