2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение12.02.2023, 20:18 


08/05/19
6
Есть уравнение
$N\frac{\partial^2f}{\partial x^2}+2S\frac{\partial^2f}{\partial x\partial y}+F\frac{\partial^2f}{\partial y^2}=Q$
$N, S, F, Q$ - некоторые константы, $N, S, F > 0$ и $N\cdot F>S^2$
Граничные условия:
$f=0$ на границах прямоугольника $x=0,x=a,y=0,y=b$

Я делаю замену переменных, чтобы привести уравнение к классическому виду:
$\eta=\frac{\sqrt{N\cdot F-S^2}}{N}x$
$\zeta=y-\frac{S}{N}\cdot x$

Получаю уравнение
$\frac{\partial^2f}{\partial\eta^2}+\frac{\partial^2f}{\partial\zeta^2}=\frac{N}{N\cdot F-S^2}Q$

Но если я правильно понимаю, при замене переменных изменится и область, в которой ищем решение.
Теперь это будет параллелограмм
$\eta=0$,
$\eta=\frac{\sqrt{N\cdot F-S^2}}{N}\cdot a$,
$\zeta=-\frac{S}{\sqrt{N\cdot F-S^2}}\cdot\eta$,
$\zeta=b-\frac{S}{\sqrt{N\cdot F-S^2}}\cdot \eta$

Существует ли аналитическое решение для такого случая (когда рассматриваемая область - параллелограмм)?
Если да, то где можно посмотреть примеры решения?
Все найденные мной примеры решения уравнения Пуассона - для прямоугольной области.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение12.02.2023, 20:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11307
Hogtown
Если говорить о методе разделения переменных, то помимо прямоугольников соответствующие координаты делятся, например, в диске, эллипсе и т.д.

Известно, как конформно отобразить многоугольник на диск и тогда получается аналитическое решение задачи в многоугольнике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение13.02.2023, 08:13 
Аватара пользователя


11/11/22
304
в исходном уравнении сделайте замену $$f=\frac{Qxy}{2S}+u$$ получите стандартное уравнение Лапласа в прямоугольнике, которое стандартно решается

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение13.02.2023, 09:50 
Аватара пользователя


11/11/22
304
Вот это я глупость сморозил

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение13.02.2023, 10:54 
Аватара пользователя


11/11/22
304
в общем интеграл Кристоффеля Вам в помощь

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение13.02.2023, 11:04 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
И не просто Кристоффеля, а Шварца — Кристоффеля.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение13.02.2023, 13:10 


08/05/19
6
Т.е., если я правильно понимаю, для моего случая существует замена переменных, такая что область, в которой ищем решение, останется прямоугольником (как в исходной задаче)?

Можно где-нибудь посмотреть примеры решения таких задач?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача Дирихле для уравнение Пуассона
Сообщение13.02.2023, 13:17 
Аватара пользователя


11/11/22
304
Неправильно понимаете. Вы правильно начали, приведя уравнение к каноническому виду и получив задачу в параллелограмме. Теперь избавьтесь от правой части простой заменой и получите задачу Дирихле для уравнения Лапласа. Эту задачу решайте методом конформных отображений. Отображажайте параллелограмм на верхнюю полуплоскость с помощью интеграла Кристоффеля. Подозреваю, что интеграл окажется эллиптическим и браться не будет.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group