RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математическое моделирование и программирование» // Архив

Вестн. ЮУрГУ. Сер. Матем. моделирование и программирование, 2019, том 12, выпуск 3, страницы 140–152 (Mi vyuru511)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Программирование

Решение эллиптических уравнений в полигональных областях методом коллокации и наименьших квадратов

В. П. Шапеевab, Л. С. Брындинab, В. А. Беляевa

a Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича, г. Новосибирск, Российская Федерация
b Новосибирский государственный университет, г. Новосибирск, Российская Федерация

Аннотация: В данной работе рассматривается новый вариант метода коллокации и наименьших квадратов (КНК) для численного решения краевых задач для эллиптических уравнений в полигональных областях, в том числе в многосвязных. Возможности этого варианта и численные эксперименты рассмотрены на примерах решения уравнения Пуассона и неоднородного бигармонического уравнения. В качестве приложения решение неоднородного бигармонического уравнения использовано для моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) изотропной упругой тонкой пластинки полигональной формы, находящейся под действием поперечной нагрузки. Новый вариант метода КНК основан на триангуляции исходной области, чем принципиально отличается от предложенных ранее более сложных вариантов метода КНК решения краевых задач для уравнений с частными производными (УЧП) в нерегулярных областях. Установлено, что приближенные решения рассмотренных задач на последовательности измельчающихся сеток сходятся с повышением порядка и с высокой точностью совпадают с тестовыми решениями.

Ключевые слова: метод коллокации и наименьших квадратов, полигональная многосвязная область, уравнение Пуассона, неоднородное бигармоническое уравнение, напряженно-деформированное состояние.

УДК: 519.632.4+519.635.1

MSC: 35J15, 35J40, 41A10, 65N50

Поступила в редакцию: 23.11.2018

DOI: ~10.14529/mmp190312



© МИАН, 2024