求解非线性边值问题

计算科学 非线性方程
2021-12-15 00:23:39

我有一个 形式的 ODE, 边界条件为,其中是已知常数,其中是一个实数。

C1dyu+C2(dyu)n=C3y+C4
u(0)=0,dyu(L)=0C1C40<n1

特别案例:

  • 如果,这是一个简单的线性 ODE,并且很容易求解。C2=0
  • 如果,我可以取两边C1=0n

问题: 那么是否有解决一般情况的适当方法()?C10,C20

2个回答

你在这里只是有一个非线性边界值问题。一般来说,没有一种技术可以一次性解决这个问题,但是有很多技术可以通过一系列收敛到迭代地解决它作为这方面的示例是定点法、伪时间步长或牛顿法。u(k)(y)u(y)k

您可以在许多书籍中找到各种技术的概述。我的视频讲座页面也有讲座 31.5 及以下内容:http: //www.math.tamu.edu/~bangerth/videos.html

您可能会觉得有趣的一种特定方法称为“射击法”。对于非线性 BVP,这将是一种迭代方法,但它有点有趣,因为您将 BVP 视为一个初始值问题,因此您可以使用像 Runge-Kutta 等普通积分器。这里有一个链接给您一个想法:链接