非标准有限差分法在三个偏微分方程中的应用

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangceng666
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本文主要研究非标准有限差分法的由来,发展以及在三个偏微分方程中的应用。以前我们在构造微分方程的差分格式时要对该差分格式进行复杂的稳定性讨论。那么我们是否可以找到某种方法使得运用该方法所构造的差分格式都是稳定的,即而不用再另行讨论其格式的稳定性呢?本文就这一问题给出简单讨论。  我们将首先引入精确差分格式的概念,然后对某些特殊的方程构造它们的精确差分格式,再根据这些差分格式的特点总结出一些构造此类格式的规律,并将这些规律应用到构造一般性微分方程的差分格式中。运用这些规律构造差分格式的方法我们称之为非标准有限差分法,构造的差分格式称为非标准有限差分格式。在文章中,我将运用非标准有限差分法对三个偏微分方程构造非标准差分格式。我们会发现运用此方法构造的差分格式只需要对稳定性作简单的讨论就可以判定该格式是稳定的。在对偏微分方程构造差分格式时会发现另外一个特点,即时间步长和空间步长之间不再是相互独立的,而是具有某种函数关系。在对导数离散后的分母函数也不再是简单的步长变量,变成了较为复杂的步长函数,并且这些分母函数的精度不低于原步长变量的精度。  用非标准有限差分法构造差分格式比其它方法更具有灵活性。在实际应用中我们会遇到各种各样的方程,对差分格式的构造也有不同的要求,因此对方法的选择也要具有多样性。非标准有限差分法凭借其自身的特点,现在越来越得到更多的关注,以后的应用也将更加的广泛。
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