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
- Mirion Genie 4.1 تحلیل طیف سنجی آلفا و گاما
- Imaris 11.1 تحلیل و پردازش تصاویر میکروسکوپی
- MOSES Wind Turbine 2026 طراحی و تحلیل توربین بادی
- AVEVA Historian v20 تحلیل داده های فرایندی در صنعت
- SafeSite 3G v7.28 تحلیل نشت مواد شیمیایی، آتش سوزی و انفجار
- Synopsys PowerX 2025R2 تحلیل ادوات نیمه هادی قدرت
- PHA-Tool 1.0.37 تحلیل خطرات فرایندی و ارزیابی ریسک صنعتی
- Mastercam 2026.R2 طراحی و برنامه نویسی ماشین کاری CNC
- Ansys TETK 2026 طراحی، اجرا و ارزیابی آزمون های ماموریتی
- RayXpert 2026 مهندسی هستهای، دوزیمتری و حفاظت پرتویی

مطالب پربازدید
- پکیج کامل استانداردهای صنعتی
- دانلود کتاب هیدرولیک و پنوماتیک فستو Festo فارسی
- دانلود فول استاندارد ASTM بصورت رایگان
- کلید فولاد (Key to Steel) پرتابل
- 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
- USIM PAC 3.3.10 طراحی و بهینه سازی فرآوری مواد معدنی
- PowerFactory 2026 SP3 تحلیل سیستمهای قدرت
- دانلود کتاب Fundamentals of Metallurgy
- Onyx Ceph 3.2 طراحی و برنامهریزی ارتودنسی
- Avantage 6.11.2 تحلیل شیمیایی سطح و داده های XPS
- Automated Broadband Designer 2026 طراحی هوشمند شبکه فیبر
- LUSAS 14.1 طراحی پل
- مجموعه جدیدترین هندبوک های مهندسی برق
- AVEVA Hull & Outfitting 12.1.5.34 طراحی و تحلیل کشتی
- BlastPlan v3 طراحی عملیات انفجار و حفاری





