Моделирование систем и комплексов. Душин С.Е - 165 стр.

UptoLike

164
Если данное соотношение не выполняется, то ошибки, возникающие
на каком-либо
n -м слое при переходе к другим слоям 1
+
n , 2+n , … могут
увеличиваться.
Узлы, в которых разностная схема записана на шаблоне, называются
регулярными, а остальные узлынерегулярными. Нерегулярными обычно
являются граничные узлы, а в некоторых случаях узлы, располагающиеся
около границы (такие, что взятый около этого узла шаблон выходит за гра-
ницу области).
Пример 4.14. Пусть процесс теплопроводности для физического тела
без внутренних тепловых источников описывается уравнением
2
2
z
u
a
t
u
=
,
где
5,0=a ; длина тела 1=
l
. Предполагается, что начальное условие зада-
ётся функцией (рис. 4.29)
2
0
)0,()( zzzuz ==μ (для 10,0
=
z
t
);
граничные условия определяются соотношениями
0),0( =
t
u (для 0
=
z температура постоянная),
0),1( =
t
u (для
1
=
z
температура постоянная).
0
z
5,00,1
0
μ
Рис. 4.29. Начальное распределение температуры
Выбирается шаг
25,0=h , тогда 0625,0
2
=h ; шаг 5,0=
τ
. Требуется
численным методом определить изменение температуры тела по истече-
нию 2 с.
С учётом того, что 40625,0)5,05,0(
=
=
, расчёт производится по
формуле
(
)
n
i
n
i
n
i
n
i
xxxx 74
11
1
+=
+
+
.
Результаты расчёта температуры сведены в табл. 4.7.
Таблица 4.7