求解混合型非线性偏微分方程的数值方法

计算科学 pde 数值分析 双曲-pde
2021-11-26 06:31:52

有哪些类型的数值方法可以求解以下 PDE:

f(x,t,u(x,t))uxxg(x,t,u(x,t))utt=F(x,t,u(x,t))u(x,0)=G1(x)u(x,0)t=H1(x)u(0,t)=G2(t),u(0,t)x=H2(t)
在哪里f, g, F, uC(x,t), Gi, HiC.

具体来说,我想到了 PDE:

uxxu3sin(xt)utt=u

但一般PDE如上;我查看了 Polyanin 的第二版 Handbook of Nonlinear PDE 目录,并没有发现类似的内容,显然我查看的是数值解,因为解析解似乎不合理,但如果有的话我不介意。:-)

我还在MathOverflow中发布了这个问题,其中一个答案指出我的问题可能不是很好。

1个回答

由于您的解决方案中可能存在椭圆区域,我不清楚您正在考虑的方程是否存在适定初始值问题 (IVP)。一般来说,对于混合型 PDE,一个没有适定的 IVP;通常需要施加其他类型的边界条件。如果您能够找到 tx 平面中某些区域边界的边界条件,则可以使用 sec. 中概述的数值程序。四的

https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/3.6131

在该部分中,作者对形式的方程进行数值求解(他们的方程 33)

0=(Axϕ)x2ϕ+y2ϕ

什么时候是椭圆的xϕ<A和双曲线时xϕ>A.

如果您正在寻找更多关于混合型 pde 数值解的工作,双曲椭圆型 pde 似乎经常出现在例如航空学中。不幸的是,使用的具体方法很大程度上取决于所讨论的 PDE。