رابط PDE شکل موج

رابط PDE شکل موج

رابط PDE شکل موج
واسط فرم موج PDE (wahw) ( ) که در زیر شاخه Mathematics>PDE Interfaces ( ) در هنگام اضافه کردن یک واسط یافت می شود، معادلات موج فرموله شده با مشتقات مرتبه اول در زمان و مکان را با استفاده از روش گالرکین ناپیوسته حل می کند و بسیار بهینه شده است. سرعت و مصرف حافظه
این بخش فرمول بندی و تنظیمات مربوط به آن معادلات را پوشش می دهد.
وقتی این رابط را اضافه می‌کنید، این گره‌های پیش‌فرض نیز به Model Builder اضافه می‌شوند : Wave Form PDE ، Zero Flux و Initial Values . سپس، از نوار ابزار Physics ، گره های دیگری را اضافه کنید که به عنوان مثال، شرایط مرزی را پیاده سازی می کنند. همچنین می‌توانید روی Wave Form PDE کلیک راست کنید تا ویژگی‌ها را از منوی زمینه انتخاب کنید.
از شکل موج برای PDE های هذلولی مرتبه اول استفاده کنید. با فرض یک معادله اسکالر برای متغیر وابسته u ، این مسائل شکل می گیرند
همراه با داده های اولیه مناسب اولین معادله PDE است و دومین معادله شرایط مرزی است.
عبارات a ، Γ ، f و g ضرایب هستند. آنها می توانند توابعی از مختصات مکانی یا زمان و جواب u باشند، اما مشتقات u نباشند . ضرایب f و g اسکالر هستند، در حالی که Γ بردار شار است . ضریب a در سراسر دامنه Ω و برای همه زمان‌ها غیرصفر فرض می‌شود.
 
رابط PDE شکل موج نیز از سیستم های معادلات پشتیبانی می کند. تفسیر ضرایب مانند حالت اسکالر است. f و g بردارهایی با یک جزء برای هر معادله هستند. Γ شامل یک بردار شار برای هر معادله است و a یک ماتریس مربع (معکوس) است.
تنظیمات
Label نام رابط فیزیک پیش فرض است .
Name عمدتاً به عنوان پیشوند دامنه برای متغیرهای تعریف شده توسط رابط فیزیک استفاده می شود. به چنین متغیرهای رابط فیزیک در عبارات با استفاده از الگوی <name> مراجعه کنید.<variable_name> . به منظور تمایز بین متغیرهای متعلق به رابط های فیزیکی مختلف، رشته نام باید منحصر به فرد باشد. فقط حروف، اعداد و زیرخط (_) در قسمت نام مجاز هستند . کاراکتر اول باید یک حرف باشد.
نام پیش‌فرض (برای اولین رابط PDE شکل موج در مدل) wahw است .
واحدها
کمیت متغیر وابسته را که واحد را برای متغیر وابسته  u تعریف می کند انتخاب کنید . پیش فرض بدون بعد (با 1 در ستون واحد ) است. روی دکمه Select Dependent Variable Quantity ( ) کلیک کنید تا کادر محاوره ای Physical Quantity باز شود تا کمیت فیزیکی مورد استفاده را جستجو کنید. همچنین می توانید یک رشته جستجو را در قسمت متن در بالای کادر محاوره ای تایپ کنید و سپس روی دکمه فیلتر ( ) کلیک کنید تا لیست مقادیر فیزیکی فیلتر شود. به عنوان مثال، پتانسیل را تایپ کرده و روی Filter کلیک کنیدرا فشار دهید تا فقط کمیت های فیزیکی را فهرست کند که نشان دهنده نوعی پتانسیل است. همچنین، روی دکمه Define Dependent Variable Unit ( ) کلیک کنید تا واحد را مستقیماً در ستون Unit ویرایش کنید و یک واحد را برای تعریف کمیت متغیر وابسته تایپ کنید. سپس ستون مقدار شامل واحد سفارشی است .
کمیت عبارت منبع را که واحد را برای عبارت منبع f تعریف می کند (واحد سمت راست و چپ PDE) انتخاب کنید . واحد سفارشی مقدار پیش فرض است (با m^-2 در ستون واحد ). روی دکمه Select Source Term Quantity ( ) کلیک کنید تا کادر محاوره ای Physical Quantity باز شود تا کمیت فیزیکی مورد استفاده را جستجو کنید. همچنین می توانید یک رشته جستجو را در قسمت متن در بالای کادر محاوره ای تایپ کنید و سپس روی دکمه فیلتر ( ) کلیک کنید تا لیست مقادیر فیزیکی فیلتر شود. به عنوان مثال، پتانسیل را تایپ کرده و روی Filter کلیک کنیدرا فشار دهید تا فقط کمیت های فیزیکی را فهرست کند که نشان دهنده نوعی پتانسیل است. همچنین، روی دکمه Define Source Term Term Unit ( ) کلیک کنید تا واحد را مستقیماً در ستون Unit ویرایش کنید و یک واحد را تایپ کنید (به عنوان مثال W/m^3 یا A/m^3 ) تا کمیت متغیر وابسته را تعریف کنید. سپس ستون مقدار شامل واحد سفارشی است .
گسسته سازی
به دلیل کارایی، تنها یک نوع تابع شکل (نوع المان محدود) برای این رابط تعریف شده است – توابع لاگرانژ ناپیوسته گره . ترتیب عناصر مرتبط (ترتیب تابع شکل برای عنصر) را می توان از لیست ترتیب عناصر انتخاب کرد . بالاترین سفارش موجود 10 در مدل های 1 بعدی و 2 بعدی و 7 در مدل های سه بعدی است و ترتیب پیش فرض دو است.
برای نمایش تنظیمات اضافی در این بخش، روی دکمه Show More Options ( ) کلیک کنید و Advanced Physics Options را در کادر محاوره ای Show More Options انتخاب کنید .
متغیرهای وابسته
تعداد متغیرهای وابسته و نام متغیرها را تعریف کنید. نام پیش‌فرض برای متغیر PDE اسکالر u است .
 
متغیرهای وابسته و نام آنها باید با توجه به سایر متغیرهای وابسته در مدل منحصر به فرد باشد.
متغیرهای وابسته را در مدل اضافه یا حذف کنید و همچنین نام آنها را تغییر دهید.
تعداد متغیرهای وابسته را وارد کنید . در صورت نیاز از دکمه های افزودن متغیر وابسته ( ) و حذف متغیر وابسته ( ) استفاده کنید.
 
فیزیک دامنه و مرز برای رابط PDE شکل موج
کار با موجودات هندسی
تئوری برای فرم موج PDE
الگوریتم های صریح زمان
استفاده از واحدها