版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
2023/1/121第二章分离变量法和积分变换法
复习课陈有亮上海理工大学土木工程系2023/1/122分离变量法许多物理现象都具有叠加性:由几种不同原因同时出现时所产生的效果,等于各个原因单独出现时所产生的效果的叠加,这就是物理学中的叠加原理。在解决数学中的线性问题时,可应用物理学中的叠加原理。分离变量法又称Fourier方法,而在波动方程情形也称为驻波法。它是解决数学物理方程定解问题中的一中基本方法,这个方法建立在叠加原理的基础上,其基本出发点是物理学中的机械振动和电磁振动(总可分解为一些简谐振动的叠加)2023/1/123分离变量法的解题步骤第一步第二步第三步令适合方程和边界条件,从而定出所适合的常微分方程齐次边值问题,以及适合的常微分方程。本征值问题求解该常微分方程齐次边值问题,求出全部本征值和本征函数,并求出相应的的表达式。将所有变量分离形式的特解叠加起来,并利用初始条件定出所有待定系数。2023/1/124物理意义(以有界弦自由振动问题为例)其中
对任意时刻这说明,任一时刻弦的形状都是正弦波,其振幅随不同的时间t0而不同。2023/1/125
对任意一点这表示在任意一点处都作简谐振动。节点固有频率2023/1/126例12023/1/127令是齐次方程和齐次边界条件的非零解则有2023/1/128故有其中2023/1/1292023/1/1210例2矩形薄板的热传导方程利用分离变量法(2.1)(2.2)(2.3)2023/1/1211(2.6)(2.5)(2.4)再设(2.7)(2.8)(2.9)2023/1/1212由边界条件2023/1/1213从而有且代入(2.4)可得2023/1/1214于是特解的叠加2023/1/1215系数的确定(二重Fourier级数展开式)若则2023/1/1216非齐次边界条件的定解问题2023/1/1217对于非齐次边界条件,无法应用分离变量法。因为此时无法对因子不能引进任何边界条件。若能找到函数w(x,t),使之具备性质在满足条件的曲线中,最简单的是直线容易确定A(t)和B(t)。2023/1/1218作函数变换边界齐次化2023/1/1219例设代入,得适当选取w,满足2023/1/12202023/1/12212023/1/12222023/1/1223本征值理论
利用分离变量法求解定解问题必然导致本征值问题,即在一定的齐次边界条件下,求一个含参数的齐次常微分方程的非零解的问题。
另外,在分离变量的过程中,主要涉及
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- GB/T 917-2026公路路线标识规则和国道编号
- T/SDJSXH 07-2024塔式起重机自动驾驶系统应用技术规程
- T/JX 001-2024喷水织机行业中水回用水质要求
- T/CCSAS 052-2025三氯氢硅还原法多晶硅生产安全技术规范
- T/CCPA 74-2025公路与市政工程预制混凝土构件智能工厂技术要求
- T/CSMT HJ005-2026产品碳足迹数据质量溯源性要求
- GB/T 48281-2026航空器操纵钢丝绳套管尺寸与载荷
- 2025~2026学年广西壮族自治区玉林市陆川县人教版六年级上册11月期中数学试卷【附答案】
- 甘肃省定西市2027届七上数学期末调研模拟试题含解析
- PHP常用复试面试题及详细答案(真实职场版)
- 2026版公路水运工程试验检测专业技术人员职业资格考试《桥隧工程一本通》
- 公司食堂公务接待方案(3篇)
- 理解当代中国大学英语综合教程B1U2 Planting seeds,harvesting the future
- 电厂卸煤管理办法
- 电子烟管理办法原文
- DBJ50T-111-2024 保障性住房设计标准
- 第一单元大单元教学殖民地人民的反抗与资本主义制度的扩展教学设计 2023-2024学年部编版九年级历史下册
- 客车维修理论题库单选题100道及答案
- 国开(内蒙古)2024年《创新创业教育基础》形考任务1-3终考任务答案
- 人教版英语七年级上册阅读理解专项训练16篇(含答案)
- 手术室人员管理
评论
0/150
提交评论