一、選題的目的:
偏微分方程有著廣泛的實際背景,是很多重要的物理、力學等學科中的基本方程。對于廣大應用工作者來說,使用MATLAB工具箱解決一些常見的偏微分方程問題,則非常方便。然而對于一些復雜的偏微分方程問題,如復雜的定解區(qū)域、邊界條件等。從問題模型出發(fā),使用有限元法或有限差分法求解都需經(jīng)過諸多步驟,耗費很大的工作量,才能得到數(shù)值解。因此,通過編寫MATLAB程序求解二維橢圓方程的定解問題,是此選題的目的。
選題的意義:
偏微分方程廣泛應用于各個學科,而MATLAB是解決此類方程的強有力工具,可以準確快速高效地解決問題,并實現(xiàn)其可視化。MATLAB是一種開放型程序設計語言,將計算、可視化、編程、仿真等功能集于一個易于使用的環(huán)境,廣泛應用與各領域,因此掌握其使用方法非常重要。
二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡述:
人們用偏微分方程來描述、解釋或預見各種自然現(xiàn)象,并用于科學和工程技術的各個領域。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,編寫程序求解偏微分方程問題已成為可能,偏微分方程的解法也成為科學和工程計算中的重要分支。利用MATLAB中的PDE工具箱可以解決許多偏微分方程的定解問題。然而,對于那些具有復雜區(qū)域和邊界條件的偏微分方程則沒有進行系統(tǒng)的介紹。這樣一旦遇到此類問題,解決起來就非常繁瑣,有必要通過編寫程序系統(tǒng)的解決此類問題。
三、畢業(yè)設計(論文)所采用的研究方法和手段:
1、熟練掌握MATLAB的使用方法。 2、能夠應用MATLAB的圖形用戶界面解決簡單的橢圓方程。
3、通過反復研究實踐,編寫解決復雜問題的橢圓方程的程序,并實現(xiàn)其可視化。
四、主要參考文獻與資料獲得情況:
[1]陸君安,偏微分方程的MATLAB解法,武漢大學出版社,2001。
[2]張 磊,MATLAB使用教程,人民郵電出版社,2010。
[3]陳才生,數(shù)學物理方程,科學出版社,2008。
[4]谷超豪,數(shù)學物理方程,科學出版社,2007。
[5]蔣 珉,MATLAB程序設計及應用,北京郵電大學出版社,2010。
[6]張德豐,最新版MATLAB程序設計與綜合應用,清華大學出版社,2010。
五、畢業(yè)設計(論文)進度安排(按周說明):
5-6周:利用圖書館、網(wǎng)絡等資源,查閱相關資料,完成畢業(yè)設計開題報告。
7-8周:修改完善大體綱要,并完成畢業(yè)設計中期檢查表、英文文獻翻譯等工作。
9-10周:繼續(xù)收集資料,草擬論文底稿。
11-14周:撰寫論文。
15周:請指導老師進行最后審查并改正論文中的不當之處。
16周:論文答辯。
偏微分方程有著廣泛的實際背景,是很多重要的物理、力學等學科中的基本方程。對于廣大應用工作者來說,使用MATLAB工具箱解決一些常見的偏微分方程問題,則非常方便。然而對于一些復雜的偏微分方程問題,如復雜的定解區(qū)域、邊界條件等。從問題模型出發(fā),使用有限元法或有限差分法求解都需經(jīng)過諸多步驟,耗費很大的工作量,才能得到數(shù)值解。因此,通過編寫MATLAB程序求解二維橢圓方程的定解問題,是此選題的目的。
選題的意義:
偏微分方程廣泛應用于各個學科,而MATLAB是解決此類方程的強有力工具,可以準確快速高效地解決問題,并實現(xiàn)其可視化。MATLAB是一種開放型程序設計語言,將計算、可視化、編程、仿真等功能集于一個易于使用的環(huán)境,廣泛應用與各領域,因此掌握其使用方法非常重要。
二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡述:
人們用偏微分方程來描述、解釋或預見各種自然現(xiàn)象,并用于科學和工程技術的各個領域。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,編寫程序求解偏微分方程問題已成為可能,偏微分方程的解法也成為科學和工程計算中的重要分支。利用MATLAB中的PDE工具箱可以解決許多偏微分方程的定解問題。然而,對于那些具有復雜區(qū)域和邊界條件的偏微分方程則沒有進行系統(tǒng)的介紹。這樣一旦遇到此類問題,解決起來就非常繁瑣,有必要通過編寫程序系統(tǒng)的解決此類問題。
三、畢業(yè)設計(論文)所采用的研究方法和手段:
1、熟練掌握MATLAB的使用方法。 2、能夠應用MATLAB的圖形用戶界面解決簡單的橢圓方程。
3、通過反復研究實踐,編寫解決復雜問題的橢圓方程的程序,并實現(xiàn)其可視化。
四、主要參考文獻與資料獲得情況:
[1]陸君安,偏微分方程的MATLAB解法,武漢大學出版社,2001。
[2]張 磊,MATLAB使用教程,人民郵電出版社,2010。
[3]陳才生,數(shù)學物理方程,科學出版社,2008。
[4]谷超豪,數(shù)學物理方程,科學出版社,2007。
[5]蔣 珉,MATLAB程序設計及應用,北京郵電大學出版社,2010。
[6]張德豐,最新版MATLAB程序設計與綜合應用,清華大學出版社,2010。
五、畢業(yè)設計(論文)進度安排(按周說明):
5-6周:利用圖書館、網(wǎng)絡等資源,查閱相關資料,完成畢業(yè)設計開題報告。
7-8周:修改完善大體綱要,并完成畢業(yè)設計中期檢查表、英文文獻翻譯等工作。
9-10周:繼續(xù)收集資料,草擬論文底稿。
11-14周:撰寫論文。
15周:請指導老師進行最后審查并改正論文中的不當之處。
16周:論文答辯。