RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал Средневолжского математического общества // Архив

Журнал СВМО, 2020, том 22, номер 3, страницы 319–332 (Mi svmo775)

Математика

Применение метода граничных интегральных уравнений к численному решению эллиптических краевых задач в $\mathbb{R}^3$

А. Н. Тында, К. А. Тимошенков

Пензенский государственный университет

Аннотация: В работе предлагаются численные методы решения внешних и внутренних краевых задач для уравнений Гельмгольца и Лапласа в сложных пространственных областях, основанные на их сведении к граничным интегральным уравнениям в $\mathbb{R}^2$. С помощью потенциалов простого и двойного слоя получены граничные интегральные уравнения типа Фредгольма относительно неизвестной плотности для краевых задач Дирихле и Неймана. В результате применения интегральных уравнений по границе области размерность задач снижается на единицу. Для аппроксимации решений получаемых слабосингулярных уравнений Фредгольма разработан общий численный метод, основанный на сплайн-аппроксимации решений и применении адаптивных кубатур, учитывающих особенности ядер. При построении кубатурных формул построены существенно неравномерные сетки с показателем неравномерности, зависящим от гладкости входных данных. Эффективность метода подтверждается приведенными результатами решения ряда тестовых задач.

Ключевые слова: эллиптические краевые задачи, слабосингулярные интегральные уравнения Фредгольма, метод сплайн-коллокации, неравномерные сетки, аппроксимация интегралов.

УДК: 517.9

MSC: Primary 65R20; Secondary 35J25, 47G40

DOI: 10.15507/2079-6900.22.202003.319-332



© МИАН, 2024