Этот пример показов, как вычислить все собственные модели с собственными значениями меньше 100 для задачи УЧП собственной модели
-В u = λu
по геометрии Г-образной мембраны. Граничным условием является условие Дирихле u = 0. Этот пример использует приложение PDE Modeler. Для программного рабочего процесса смотрите Собственные значения и Собственные модели L-образной мембраны.
Чтобы решить эту проблему в приложении PDE Modeler, выполните следующие шаги:
Нарисуйте многоугольник с углами (0,0), (-1,0), (-1, -1), (1, -1), (1,1) и (0,1) при помощи pdepoly
функция.
pdepoly([0,-1,-1,1,1,0],[0,0,-1,-1,1,1])
Проверьте, что в прикладном режиме задано Generic Scalar.
Используйте условие Дирихле контура по умолчанию u = 0 для всех контуров. Чтобы проверить его, перейдите в граничный режим, выбрав Boundary > Boundary Mode. Используйте команду Edit > Select all, чтобы выбрать все контуры. Выберите Boundary > Specify Boundary Conditions и проверьте, что граничное условие является условием Дирихле с h = 1
, r = 0
.
Задайте коэффициенты, выбрав PDE > PDE Specification или нажав кнопку PDE на панели инструментов. Это задача собственного значения, поэтому выберите Eigenmodes тип PDE. Общий УЧП собственных значений описывается как . Таким образом, для этой задачи используйте коэффициенты по умолчанию c = 1
, a = 0
, и d = 1
.
Задайте максимальный размер ребра для mesh путем выбора Mesh > Parameters. Установите максимальный размер ребра значения 0,05.
Инициализируйте mesh путем выбора Mesh > Initialize Mesh.
Укажите область значений собственных значений путем выбора Solve > Parameters. В получившемся диалоговом окне используйте область значений собственных значений по умолчанию [0 100]
.
Решить УЧП можно путем выбора Solve > Solve PDE или нажатия кнопки = на панели инструментов. По умолчанию приложение строит график первой собственной функции.
Постройте график других собственных функций, выбрав Plot > Parameters и затем выбрав соответствующее собственное значение из выпадающего списка в нижней части диалогового окна. Например, постройте график пятой собственной функции в заданной области.