Этот пример показывает, как вычислить все собственные значения меньше 100 и их соответствующие собственные векторы. Рассмотрим задачу собственного значения
-В u = λu
на Г-образной мембране с закругленным внутренним углом. Граничным условием является условие Дирихле u = 0.
Чтобы решить эту проблему в приложении PDE Modeler, выполните следующие шаги:
Нарисуйте L-образную мембрану как 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])
Нарисуйте круг и квадрат следующим образом.
pdecirc(-0.5,0.5,0.5,'C1') pderect([-0.5 0 0.5 0],'SQ1')
Моделируйте геометрию с помощью скругленного угла путем ввода P1+SQ1-C1
в поле Set formula.
Проверьте, что в прикладном режиме задано Generic Scalar.
Удалите ненужные границы поддомена, выбрав Boundary > Remove All Subdomain Borders.
Используйте условие Дирихле контура по умолчанию u = 0 для всех контуров. Чтобы проверить граничное условие, 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 в качестве типа 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 как цветовой график.
Постройте график той же собственной функции, что и контурный график. Для этого:
Выберите Plot > Parameters.
Очистить опцию Color и выбрать опцию Contour.