В этом примере показано, как вычислить собственные значения и eigenmodes квадрата с углами (-1,-1), (-1,1), (1,1), и (1,-1). Этот пример использует приложение PDE Modeler. Для программируемого рабочего процесса смотрите Eigenvalues и Eigenmodes Квадрата.
Проблема УЧП собственного значения . Найдите собственные значения меньшими, чем 10 и соответствующий eigenmodes.
Чтобы решить эту задачу в приложении PDE Modeler, выполните эти шаги:
Чертите квадрат с углами (-1,-1), (-1,1), (1,1), и (1,-1) при помощи pderect
функция.
pderect([-1 1 -1 1])
Проверяйте, что режим приложения установлен в Generic Scalar.
Задайте граничные условия. Для этого переключитесь на граничный режим путем выбора Boundary> Boundary Mode. Дважды кликните контур, чтобы задать граничное условие.
Задайте условие Дирихле u = 0 для левого контура. Для этого задайте h = 1
, r = 0
.
Задайте Нейманово условие для верхней и нижней границы. Для этого задайте g = 0
, q = 0
.
Задайте обобщенное Нейманово условие для правильного контура. Для этого задайте g = 0
, q = -3/4
.
Задайте коэффициенты путем выбора PDE> PDE Specification или нажатия кнопки PDE на панели инструментов. Это - задача о собственных значениях, так выберите тип Eigenmodes УЧП. Общий УЧП собственного значения описан . Таким образом, для этой проблемы, коэффициентами является c = 1
, a = 0
, и d = 1
.
Задайте максимальный размер ребра для mesh путем выбора Mesh> Parameters. Установите максимальное значение размера ребра к 0,05.
Инициализируйте mesh путем выбора Mesh> Initialize Mesh.
Укажите диапазон собственного значения путем выбора Solve> Parameters. В получившемся диалоговом окне введите область значений собственного значения как вектор MATLAB® [-Inf 10]
.
Решите УЧП путем выбора Solve> Solve PDE или нажатия кнопки = на панели инструментов. По умолчанию приложение строит первую собственную функцию.
Постройте другие собственные функции путем выбора Plot> Parameters и затем выбора соответствующего собственного значения из выпадающего списка в нижней части диалогового окна. Например, постройте последнюю собственную функцию в заданной области.
Экспортируйте собственные функции и собственные значения к рабочему пространству MATLAB при помощи Solve> Export Solution.