H-, P- и HР-варианты метода коллокации и наименьших квадратов для решения краевых задач для бигармонического уравнения в нерегулярных областях и их приложения
Аннотация:
Предложены и реализованы новые h-, p- и hp-варианты метода коллокации и наименьших квадратов, позволяющие находить приближенные решения краевых задач для неоднородного бигармонического уравнения в нерегулярных и многосвязных областях. Приведены формулы для операции продолжения при переходе с грубой сетки на более мелкую на многосеточном комплексе в случае применения различных пространств полиномов. Экспериментально показано, что численные решения краевых задач, полученные разработанными вариантами метода, сходятся с повышенным порядком к аналитическим решениям в случаях, когда последние не имеют особенностей. Приведено сравнение полученных результатов с результатами других авторов, использовавших конечно-разностный, конечно-элементный и другие методы, основанные на применении полиномов Чебышёва. Разработанные варианты метода использованы для моделирования изгиба упругой изотропной пластины нерегулярной формы, находящейся под действием поперечной нагрузки.
Библ. 30. Фиг. 5. Табл. 12.
Ключевые слова:бигармоническое уравнение, нерегулярная и многосвязная область, краевая задача, метод коллокации и наименьших квадратов, повышенный порядок сходимости, изгиб изотропной пластины.
УДК:519.635.1
Поступила в редакцию: 10.02.2020 Исправленный вариант: 05.03.2021 Принята в печать: 16.11.2021