Моделирование распределения потенциала в МДП-структуре

Страница: 5/6

2y` - L2 y` = F’ , F = 2 y + L1 y + j

t t

Введём обозначения:

xi = (i1h1 , i2h2)

F = Fi1,i2

y = yi1,i2

при этом, если в уравнении один из индексов фиксирован, то его не пишем. Тогда (9) можно записать в виде (2), т.е.:

1 yi1-1 - 2 1 + 1 yi1 + 1 yi1+1 = - Fi1

h21 h21 t h21

i1 = 1, .,N1-1 (10)

y =m при i1 = 0,N1

1 y`i2-1 - 2 1 + 1 y`i2 + 1 y`i2+1 = - Fi2

h22 h22 t h22

i2 = 1, .,N2-1 (11)

y` = m` при i2 = 0,N2

Пусть задано у=уn. Тогда вычисляем òF, затем методом прогонки вдоль строк i2=1, .,N2-1 решаем задачу (10) и определим y’ во всех узлах сетки wh, после чего вычисляем F и решаем задачу (11) вдоль столбцов i1=1, .,N1-1, определяя y`=yn+1. При переходе от слоя n+1 к слою n+2 процедура повторяется, т.е. происходит всё время чередование направлений.

Построение разностных схем

Для каждой области МДП - структуры построим консервативную разностную схему, учитывая при этом заданные условия.

Разобьём данную МДП - структуру на несколько областей следующим образом:

L M N

y

K0

K1

x

I : jk0,y = Un

t . jk+½i-1,y + 1 + t + t . jk+½ij - t . jk+½i+1y = Yij

2h*ihi 2h*ihi+1 2h*i2hi 2h*ihi+1

jk1,y = Un

где Yij = jkij + t (Lyjkij + f kij )

2

Ly = 1 jkij+1 - jkij - jkij - jkij-1

r*j rj+1 rj

II: jij=U3

t . jk+½i-1,j + 1 + t + t . jk+½ ij - t jk+½i+1,j =

2h*ihi 2h*ihi+1 2h*ihi 2h*ihi+1

= jkij + t Lyjkij

2 , 0 < i < k0-1 L< j <M

eok . jk+½ i-1,j + - enn - eok . jk+½ ij + en . jk+½ i+1,j = Y*ij , i=k0

h*i-1 h*hi h*hi-1 h*ihi

t . jk+½i-1,j + 1 + t + t . jk+½ ij - t . jk+½i+1,j =

2h*ihi 2h*ihi 2h*ihi 2h*ihi+1

= jkij + t Lyjkij - f kij ,k0+1< i < k1

2

jk1,j = Un

.

III : jk0,j =Uc

t . jk+½i-1,j + 1 + t + t . jk+½ ij - t jk+½i+1,j =

2h*ihi 2h*ihi+1 2h*ihi 2h*ihi+1

= jkij + t Ly (jkij - f kij ), M+1 < j < N

Реферат опубликован: 27/05/2008