Этот пример показывает, как решить минимальное поверхностное уравнение
на единичном диске В = {(x, y) | x2 + y2 ≤ 1}, с u = x2 на контуре ∂ В.
Этот пример использует приложение PDE Modeler. Для программного рабочего процесса смотрите Минимальный Электрический Потенциал.
Эллиптическое уравнение в форме тулбокса
Поэтому для минимальной поверхностной задачи коэффициенты следующие:
Поскольку c коэффициентов является функцией u решения, минимальная поверхностная задача является нелинейной эллиптической задачей.
Чтобы решить минимальную поверхностную проблему в приложении PDE Modeler, выполните следующие шаги:
Моделируйте поверхность как модуль круг.
pdecirc([0 0 1])
Проверьте, что в прикладном режиме задано значение Generic Scalar
.
Задайте граничные условия. Для этого:
Перейдите в граничный режим, нажав кнопку или выбрав Boundary > Boundary Mode.
Выберите все контуры путем выбора Edit > Select All.
Выберите Boundary > Specify Boundary Conditions.
Задайте граничное условие Дирихле u = x2. Для этого задайте h = 1
, r = x.^2
.
Задайте коэффициенты, выбрав PDE > PDE Specification или нажав кнопку PDE на панели инструментов. Задайте c = 1./sqrt(1+ux.^2+uy.^2)
, a = 0
, и f = 0
.
Инициализируйте mesh путем выбора Mesh > Initialize Mesh.
Уточнить mesh можно путем выбора Mesh > Refine Mesh.
Выберите нелинейный решатель. Для этого выберите Solve > Parameters и проверьте Use nonlinear solver. Установите параметр допуска равным 0.001
.
Решить УЧП можно путем выбора Solve > Solve PDE или нажатия кнопки = на панели инструментов.
Постройте график решения в 3-D. Для этого выберите Plot Parameters. В получившемся диалоговом окне выберите Height (3-D plot).