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
- PEL Suite 25 تحلیل مهندسی فرآیند و ایمنی صنعتی
- FlexSim Enterprise 2026 مدیریت سناریوهای پیچیده
- GE Operations Hub 2025 پلتفرم یکپارچه IoT صنعتی
- Ansys Rocky 2026 تحلیل رفتار ذرات در صنعت
- Midas NFX 2026 R1 شبیه سازی چندفیزیکی پیشرفته
- Autodesk Vehicle Tracking 2027 طراحی شهری و برنامه ریزی ترافیک
- MUDPRO 4.7.14 بهینه سازی عملیات حفاری نفت و گاز
- ANSYS SimAI Pro 2026 R1 شبیه سازی با هوش مصنوعی
- Enterprise Dynamics 10.6.1 شبیه سازی سیستم های صنعتی
- AVEVA System Monitor 2026 نظارت بلادرنگ اتوماسیون 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)
- فول استاندارد ASME (بروز)
- دانلود نرم افزار MATLAB برای آندروید(MATLAB Android)

مطالب تصادفی
- Intergraph Smart Electrical 2020 مدیریت سیستمهای الکتریکی
- نرم افزار FME Workbench 2025 تبدیل دادههای مکانی و غیرمکانی
- AVEVA XR Studio 5.1 پلتفرم XR برای طراحی صنعتی
- نرم افزار GerbTool v16.9 2024 طراحی و تحلیل مدار PCB
- Body Manufacturing Stamp 2026 تحلیل فرآیند شکلدهی در خودروسازی
- نرم افزار SprutCAM X 17 شبیه سازی و برنامهریزی ربات صنعتی
- Whittle 2026 طراحی معادن روباز
- AMETank 19.02.15 طراحی و تحلیل مخازن
- GateCycle طراحی و بهینهسازی سیستمهای انرژی و برق
- CodonCode Aligner 12.0.4 تحلیل توالیهای ژنتیکی DNA و RNA





