Написать программу или программы для получения решения уравнения теплопроводности
аналитическим методом, явным центрально-разностным методом и соответствующим варианту неявным методом. Начальные условия выбрать в соотвествии с предлагаемым вариантом задания. Граничные условия нулевые. Решение ищем в пространственной области .
Предусмотреть возможность вычисления до заданного момента времени или до сходимости. Предусмотреть возможность вывода данных как для заданного момента времени, так и для всего расчётного отрезка времени с заданным шагом.
Провести следующие расчёты:
- сквозной расчёт до сходимости (обозначим время ); отобразить результаты на графике;
- расчёт до момента времени с выводом полученных в данный момент времени результатов; отобразить результаты на графике;
- расчёт до сходимости с выводом результатов в моменты времени ; отобразить результаты на графике в виде поверхности.
Вариант | Метод решения | Начальные условия |
---|---|---|
1 | неявная центрально-разностная схема | 1 |
2 | схема Кранка — Николсона | 2 |
3 | неявная центрально-разностная схема | 3 |
4 | схема Кранка — Николсона | 1 |
5 | неявная центрально-разностная схема | 2 |
6 | схема Кранка — Николсона | 3 |
Приложение 1
Точное аналитическое решение
для начальных и граничных условий вида
Приложение 2
Явная центрально-разностная схема
Неявная центрально-разностная схема
Схема Кранка — Николсона
Приложение 3
Начальное распределение 1
Начальное распределение 2
Начальное распределение 2