Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 27. 05. 2021 15:28

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

Ahoj,

tady je stabilita ok, ale nedaří se mi vyšetřit chyba diskretizace.
Asi by se ten řád přesnosti možná dal získat i jinak, ale jelikož je to jeden z mála příkladů,
kde na pravé straně není 0, tak bych to chtěla vzít klasicky.

Jelikož je to implicitní schéma, tak jsem si řekla, že by se to mohlo taylorovat v bodě (xj,tn+tau),
ale vyjde mi tam Taylor dvou proměnných. Je nějaký způsob to řešit, aby tam nebyl Taylor dvou proměnných?
Fce f se taky tayloruje nebo se nechává ve tvaru v jakém je?

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Pomeranc)

#2 27. 05. 2021 16:13

laszky
Příspěvky: 2362
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ Pomeranc:

Ahoj, toho Taylora udelej uprostred toho boxu, tj v bode [mathjax]\left[\left(j+\frac{1}{2}\right)h,\left(n+\frac{1}{2}\right)\tau\right][/mathjax].
Samozrejme se musi pouzit Taylor dvou promennych. Ekvivalentne je mozne ukazat, ze schema je presne pro libovolny
kvadraticky polynom dvou promennych. Protoze je to linearni schema, staci postupne uvazovat polynomy [mathjax]1, x, t, x^2, xt, t^2[/mathjax]

Offline

 

#3 28. 05. 2021 18:53

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ laszky:

Snažila jsem se to spočítat uprostřed boxíku a vůbec mi to nevyšlo.
Náš cvičící příkladech nenulovou pravou stranou mluvil jen teoreticky, resp. řekl, že se to pomlátí a bude to ok.
Ve sbírce máme jen toto, a to mi nevychází. Moc si to tedy nedokážu představit, jak se to pomlátí a vyjde to.

Offline

 

#4 29. 05. 2021 00:01

laszky
Příspěvky: 2362
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ Pomeranc:

Ahoj, kdyz oznacis [mathjax]{\displaystyle u=u\left(\left(j+\frac{1}{2}\right)h,\left(n+\frac{1}{2}\right)\tau\right),\ u_x=\frac{\partial u}{\partial x}\left(\left(j+\frac{1}{2}\right)h,\left(n+\frac{1}{2}\right)\tau\right),\ u_t= \frac{\partial u}{\partial t}\left(\left(j+\frac{1}{2}\right)h,\left(n+\frac{1}{2}\right)\tau\right) } [/mathjax], atd. Pak

[mathjax]{\displaystyle U_{j+1}^n \approx u+\frac{h}{2}u_x- \frac{\tau}{2}u_t + \frac{h^2}{8}u_{xx} - \frac{h\tau}{4}u_{xt} + \frac{\tau^2}{8}u_{tt} +  \mathcal{O}(h^3+\tau^3) }[/mathjax]
[mathjax]{\displaystyle U_j^{n+1} \approx u-\frac{h}{2}u_x + \frac{\tau}{2}u_t + \frac{h^2}{8}u_{xx} - \frac{h\tau}{4}u_{xt} + \frac{\tau^2}{8}u_{tt}  + \mathcal{O}(h^3+\tau^3) }[/mathjax]
[mathjax]{\displaystyle U_j^n \approx u-\frac{h}{2}u_x- \frac{\tau}{2}u_t + \frac{h^2}{8}u_{xx} + \frac{h\tau}{4}u_{xt} + \frac{\tau^2}{8}u_{tt}  + \mathcal{O}(h^3+\tau^3) }[/mathjax]
[mathjax]{\displaystyle U_{j+1}^{n+1} \approx u+\frac{h}{2}u_x + \frac{\tau}{2}u_t + \frac{h^2}{8}u_{xx} + \frac{h\tau}{4}u_{xt} + \frac{\tau^2}{8}u_{tt}   + \mathcal{O}(h^3+\tau^3) }[/mathjax]

A podobne pro [mathjax] f_j^n, f_{j+1}^n, f_j^{n+1}, f_{j+1}^{n+1} [/mathjax]. Dosad to do schematu a vyjde ti

[mathjax] u_t + au_x = f + \mathcal{O}(h^2+\tau^2) [/mathjax]

Offline

 

#5 29. 05. 2021 15:26

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ laszky:

Ahoj,

děkuji moc :) . Snažila jsem se to dosadit. Levá strana je ok, pravá nikoliv, jelikož
druhé derivace funkce jsou všechny se stejným znaménkem a sčítá se to, tak se nevykrátí.

Offline

 

#6 29. 05. 2021 15:42

laszky
Příspěvky: 2362
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ Pomeranc:

Ahoj, ty se vykratit nemusi, protoze jsou prenasobene [mathjax] h^2 [/mathjax] resp. [mathjax] \tau^2 [/mathjax].

Offline

 

#7 29. 05. 2021 15:46

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ laszky:

Takže se schovají pod O ?

Offline

 

#8 29. 05. 2021 15:47

laszky
Příspěvky: 2362
Škola: MFF UK, FJFI CVUT
Reputace:   195 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

Offline

 

#9 29. 05. 2021 15:48

Pomeranc
Příspěvky: 682
Pozice: student
Reputace:   10 
 

Re: Chyba diskretizace pro implicitní schéma s nenulovou PS

↑ laszky:

Děkuji moc :)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson