ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
19
та ([2], с. 191) для интеграла
∫
π
ψ
ψπ
=
ψ−θ
θθ
0
sin
sin
coscos
cos
ndn
(n = 0, 1, 2, …) (2.14)
уравнение (2.5) записывается в виде
0]
sin
sin
4
1
[sin
0
пр
=
ψ
ψ
−ϕ+α−ψ
∑∑
α
n
ny
n
n
n
na
l
bcna
. (2.15)
Угол закручивания (2.7) с учетом (2.13) будет
∑
ψΦ=ψϕ
n
nn
aq )()( ;
θθθθθψ=ψΦ
∫
π
dneC
l
n
2/
0
sinsin)(),(
2
)(
. (2.16)
Уравнение (2.15) удовлетворяется приближенно по методу
коллокаций (в отдельных специально выбранных точках, число кото-
рых равно числу неизвестных коэффициентов [2]) или по методу
Бубнова – Галеркина. В результате задача сводится к системе линей-
ных алгебраических уравнений относительно коэффициентов
n
a .
При этом интеграл (2.16), а также интегральные коэффициенты урав-
нений, составленных по методу Бубнова – Галеркин, вычисляются
численно с помощью известных квадратурных формул.
Здесь применим метод коллокаций. Разобьем интервал
(0 ,
2/π ) на k равных частей kh 2/π= (рис. 2.3).
20
Значение функции
)(
ψ
Φ
n
в точках деления интервала вычис-
лим путем приближенного представления интеграла (2.16) в виде
суммы:
;sinsin)(),(
2
)(
0
∑
=
θθθθψ=ψΦ
k
j
jjjjijin
neCWh
l
ih
i
=
ψ
, jh
j
=
θ
; i, j = 0, 1, 2, … k; (2.17)
),(),(
jiji
zCC
ζ
=
θ
ψ
;
ii
l
z ψ= cos
2
;
jj
l
θ=ζ cos
2
.
Здесь
j
W – «весовые» числа, соответствующие применяемым
квадратурным формулам. Например, при k = 3 при использовании
формулы трапеций
2
1
0
=W ,
1
1
=
W
,
2
1
2
=W ; при использовании
формулы Ньютона
8
3
0
=W ,
8
9
1
=W ,
8
9
2
=W ,
8
3
3
=W .
Уравнение (2.15) с учетом (2.16), (2.17) удовлетворим в k точ-
ках
i
ψ при i = 1, 2, … k. Получим систему уравнений для коэффици-
ентов
0
α
n
n
a
a =
при n = 1, 3, … 2k-1:
2l
j
i
ζ
,z
2l
i
ψ
j
θ
i
z
j
ζ
Рис. 2.3
та ([2], с. 191) для интеграла j π cos nθdθ π sin nψ ∫0 cos θ − cos ψ = sin ψ (n = 0, 1, 2, …) (2.14) i уравнение (2.5) записывается в виде θj ψi 1 sin nψ ∑a n n sin nψ − c αy прb[α 0 + ϕ − ∑ 4l n an n sin ψ ] = 0 . (2.15) ζj zi z, ζ l 2 l 2 Угол закручивания (2.7) с учетом (2.13) будет Рис. 2.3 ϕ(ψ) = q ∑ an Φ n (ψ) ; n Значение функции Φ n (ψ ) в точках деления интервала вычис- π/2 лим путем приближенного представления интеграла (2.16) в виде l Φ n (ψ ) = 2 ∫ C (ψ, θ)e(θ) sin nθ sin θdθ . 0 (2.16) суммы: l k Φ n (ψ i ) = h∑ W j C (ψ i , θ j )e(θ j ) sin nθ j sin θ j ; Уравнение (2.15) удовлетворяется приближенно по методу 2 j =0 коллокаций (в отдельных специально выбранных точках, число кото- ψ i = ih , θ j = jh ; i, j = 0, 1, 2, … k; (2.17) рых равно числу неизвестных коэффициентов [2]) или по методу l l Бубнова – Галеркина. В результате задача сводится к системе линей- C (ψ i , θ j ) = C ( zi , ζ j ) ; zi = cos ψ i ; ζ j = cos θ j . 2 2 ных алгебраических уравнений относительно коэффициентов a n . При этом интеграл (2.16), а также интегральные коэффициенты урав- Здесь W j – «весовые» числа, соответствующие применяемым нений, составленных по методу Бубнова – Галеркин, вычисляются квадратурным формулам. Например, при k = 3 при использовании 1 1 численно с помощью известных квадратурных формул. формулы трапеций W0 = , W1 = 1 , W2 = ; при использовании 2 2 Здесь применим метод коллокаций. Разобьем интервал 3 9 9 3 формулы Ньютона W0 = , W1 = , W2 = , W3 = . (0 , π / 2 ) на k равных частей h = π / 2k (рис. 2.3). 8 8 8 8 Уравнение (2.15) с учетом (2.16), (2.17) удовлетворим в k точ- ках ψ i при i = 1, 2, … k. Получим систему уравнений для коэффици- an ентов a n = при n = 1, 3, … 2k-1: α0 19 20
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »