RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки // Архив

Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 2022, том 32, выпуск 1, страницы 26–43 (Mi vuu797)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

МАТЕМАТИКА

О равномерной сходимости аппроксимаций потенциала двойного слоя вблизи границы двумерной области

Иванов Д.Ю.

Российский университет транспорта (МИИТ), 127994, Россия, г. Москва, ГСП-4, ул. Образцова, 9

Аннотация: На основе кусочно-квадратичной интерполяции получены полуаналитические аппроксимации потенциала двойного слоя вблизи и на границе двумерной области. Для вычисления интегралов, образующихся после интерполяции функции плотности, используется точное интегрирование по переменной $\rho=\left(r^2-d^2\right)^{1/2}$, где $d$ и $r$ — расстояния от наблюдаемой точки до границы области и до граничной точки интегрирования соответственно. Доказана устойчивая сходимость таких аппроксимаций с кубической скоростью равномерно вблизи границы класса $C^5$, а также на самой границе. Также доказано, что использование для вычисления интегралов стандартных квадратурных формул не нарушает равномерной кубической сходимости аппроксимаций прямого значения потенциала на границе класса $C^6$. При некоторых упрощениях доказано, что использование для вычисления интегралов стандартных квадратурных формул влечет отсутствие равномерной сходимости аппроксимаций потенциала внутри области вблизи любой граничной точки. Теоретические выводы подтверждены результатами численного решения задачи Дирихле для уравнения Лапласа в круговой области.

Ключевые слова: квадратурная формула, потенциал двойного слоя, метод граничных элементов, почти сингулярный интеграл, эффект пограничного слоя, равномерная сходимость.

УДК: 519.644.5

MSC: 31-08, 31A10

Поступила в редакцию: 19.12.2021
Принята в печать: 10.03.2022

DOI: 10.35634/vm220103



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024