حل معادله موج به روش تفاضل محدود
- 1392/11/16
- 6 دیدگاه
روش تفاضل محدود (Finite Difference) یکی از پرکاربردترین روش های حل انواع معادلات سیالاتی، دینامیکی، دینامیکی و غیره می باشد که جرء روش های عددی به حساب می آید. در این روش لازم است ابتدا معادله حاکم بر سیستم بدست آورده شود و سپس به کمکاین روش، برای هر جزء که اصطلاحا به آن المان گفته می شود، روش فوق پیاده شود. اساس این روش بر پایه تکرار کی باشد و تکرار تا جایی ادامه می یتبد که جواب ها به مقداری همگرا شده یا تفاوت دو مقدار بدست آمده در دو مرحله پیاپی، از خطای مورد نظر کمتر باشد. در این روش شرایط مرزی (Boundary Condition) یا شرایط اولیه (Initial Condition) ذکر می گردد.
در این قسمتسعی داریم با استفاده از روش تفاضل محدود معادله موج را حل نماییم. معادله موجی که قصد حل آن را داریم، بصورت زیر می باشد:
Utt=Uxx
جهت حل این معادله فرض می شود سمت چپ طناب ثابت و سمت راست آن بصورت آزاد می باشد. جهت حل معادله موج، از زبان برنامه نویسی MATLAB استفاده شده است. آموزش های زیادی در مورد این نرم افزار در سایت موجود می باشد که با جست وجو می توانید از آنها استفاده کنید.
کد حل معادله موج (Solving Wave Equation Using Finite Difference Method)
function mit18086_fd_waveeqn
% Solves the wave equation u_tt=u_xx by the Leapfrog method.
% Example uses homogeneous Dirichlet b.c. on the left (fixed
% end) and homogeneous Neumann b.c. right (loose end).
% http://EngPedia.ir
n = 101; % number of space gridpoints without boundaries
dt = 1.6e-2; % time step
tf = 8e0; % final time
x = linspace(-1,1,n+2)'; x = x(2:end-1);
h = x(2)-x(1);
r = dt/h;
disp(sprintf('CFL number: %0.2f',r))
u0 = f(x);
U = [u0,u0+dt*g(x)];
I = eye(n);
R = diag(ones(1,n-1),1);
A = r^2*R+2*(1-r^2)*I+r^2*R';
A(end,end) = 2-r^2;
for tn = 3:ceil(tf/dt)
U = [U(:,2),A*U(:,2)-U(:,1)];
clf
plot(x,u0,'b:',x,U(:,2),'r.-')
axis([-1 1 -1.2 1.2])
title(sprintf('time t=%0.2f',tn*dt))
drawnow
end
function y = f(x)
% initial displacement
y = max(1-20*x.^2,0).^2;
function y = g(x)
% initial velocity
y = -[diff(f(x));0]/(x(2)-x(1))/2;
نظرات شما باعث دلگرمی و پیشرفت ما می شود!
مطالب مرتبط
برچسب ها : Boundary Condition, Initial Condition, تفاضل محدود, حل معادله به روش تفاضل محدود, حل معادله موج, حل معادله موج به روش Finite difference, روش فاینات دیفرنس, شرایط اولیه, شرایط مرزی
دیدگاهتان را بنویسید
نشانی ایمیل منتشر نخواهد شد
مطالب جدید
- IEDScout 5.22 پایش و عیب یابی IED در شبکه
- TINA 16 تحلیل مدار آنالوگ، دیجیتال، MCU و مختلط
- EMD energyPRO 5 تحلیل سیستم های انرژی
- ADAPT PT/RC 23.0.1 تحلیل غیرخطی تیر و سازه بتنی
- RISA Section 2.1.1 تحلیل مقاطع فولادی و سازه ای
- vMix 29 تولید و پخش زنده حرفه ای
- Ampsa ADW v24 طراحی تقویتکننده RF
- Ampsa MW v24 طراحی شبکه تطبیق امپدانس RF
- DSS Professional 8.7 مدیریت و نظارت تصویری هوشمند
- PowerACOUSTICS 2026 تحلیل آکوستیک و نویز در طراحی صنعتی
مطالب پربازدید
- دانلود کتاب هیدرولیک و پنوماتیک فستو Festo فارسی
- دانلود استاندارد
- دانلود نرم افزار کلید فولاد (Key to Steel) پرتابل
- دانلود فول استاندارد ASTM بصورت رایگان
- آموزش میکروکنترلر AVR
- دانلود آنتی ویروس شورتکات (Back 2 Normal)
- دانلود جدول استاندارد DIN
- دانلود کتاب آموزش Abaqus (فارسی)
- دانلود نرم افزار MATLAB برای آندروید(MATLAB Android)
- فول استاندارد ASME (بروز)
مطالب تصادفی
- Cadmatic Plant Design 2025 طراحی سهبعدی کارخانه
- Itasca FLAC3D 9.5.43 تحلیل ژئوتکنیک خاک، سنگ و سازه
- ZEISS Suite 2025 اندازهگیری و بازرسی قطعات
- نرم افزار Trimble RealWorks 2024.12 پردازش سه بعدی داده اسکنر لیزری
- WorkNC 2025.2 ماشینکاری قالب و قطعات پیچیده
- PS IMAGO PRO 10 تحلیل آماری پیشرفته صنعتی و تجاری
- نرم افزار CONVAL 11.5 طراحی و تحلیل سیستمهای صنعتی
- دانلود مجموعه کتابهای MATLAB برای مهندسین
- AnyCasting 6.9.4 شبیهسازی پیشرفته و دقیق ریختهگری
- نرم افزار dBSea v2.4 2024 تحلیل سطوح نویز در دریا


