采用adi格式求解一维热方程

时间: 2023-06-29 15:14:35 浏览: 74
采用ADI(Alternating Direction Implicit)格式求解一维热方程可以提高计算稳定性和计算速度,以下是Python代码示例: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 设置参数 L = 1 # 杆的长度 T = 1 # 总时间 alpha = 1 # 热扩散系数 N = 100 # 空间网格数 M = 1000 # 时间网格数 dx = L/N # 空间步长 dt = T/M # 时间步长 r = alpha*dt/dx**2 # 热传导数 # 初始化温度分布 u = np.zeros((N+1,M+1)) u[:,0] = np.sin(np.pi*np.linspace(0,L,N+1)) # 初始温度分布 # 设置矩阵 A1 = np.eye(N-1,N-1)*(1+2*r) A1 += np.eye(N-1,N-1,k=1)*(-r) A1 += np.eye(N-1,N-1,k=-1)*(-r) B1 = np.eye(N-1,N-1)*(1-2*r) B1 += np.eye(N-1,N-1,k=1)*r B1 += np.eye(N-1,N-1,k=-1)*r A2 = np.eye(N-1,N-1)*(1+2*r) A2 += np.eye(N-1,N-1,k=1)*(-r) A2 += np.eye(N-1,N-1,k=-1)*(-r) B2 = np.eye(N-1,N-1)*(1-2*r) B2 += np.eye(N-1,N-1,k=1)*r B2 += np.eye(N-1,N-1,k=-1)*r # 进行时间迭代 for k in range(M): # 第一步 u[1:N,k+1/2] = np.linalg.solve(A1,np.dot(B1,u[1:N,k])) u[0,k+1/2] = u[1,k+1/2] u[N,k+1/2] = u[N-1,k+1/2] # 第二步 u[1:N,k+1] = np.linalg.solve(A2,np.dot(B2,u[1:N,k+1/2])) u[0,k+1] = u[1,k+1] u[N,k+1] = u[N-1,k+1] # 绘制温度随时间变化的图像 x = np.linspace(0,L,N+1) t = np.linspace(0,T,M+1) X,T = np.meshgrid(x,t) fig = plt.figure() ax = fig.gca(projection='3d') surf = ax.plot_surface(X, T, u.T, cmap='coolwarm', linewidth=0, antialiased=False) ax.set_xlabel('Length') ax.set_ylabel('Time') ax.set_zlabel('Temperature') fig.colorbar(surf, shrink=0.5, aspect=5) plt.show() ``` 该代码使用了ADI格式来求解一维热传导方程,并绘制了温度随时间变化的三维图像。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

ADI-放大器设计公式.pdf

由ADI提供的各种运放的公式参数计算,包括跟随器,同向,反向,差分,高通,低通,仪表放大器等,简洁明了。
recommend-type

PCB设计秘籍 - ADI智库

ADI智库整合了ADI官网上以往有关PCB设计的技术资料,形成了一本长达100页的《PCB设计秘籍》工具书,以上问题均可在该工具书里找到答案哦~ 首套ADI智库出品的工具书,关注公众号就可以免费获取,上传到CSDN分享给...
recommend-type

ADI DSP入门简单介绍

ADI的全称是Analog Device Inc(美国模拟器件有限公司)。ADI DSP是美国模拟器件公司推出的dsp的统称,相对与ti公司的dsp系列,具有内部mem较大,多片协同工作能力强等优点。
recommend-type

ADI公司发布用于电容和阻抗精确测量的单芯片解决方案

ADI公司的CDC和IDC由于将先进的信号处理技术和高集成度制造工艺相结合,所以达到了以前只能通过需要大量的分立元件支持传统的模拟电压数字转换器才可能达到的精度水平。ADI公司的这两款器件为设计工程师提供了超过...
recommend-type

超详细ADI应用笔记合集(上).pdf

本应用笔记合集包括68篇文章,内容涵盖仪器仪表和测量、电机控制系统设计、过程控制和工业自动化、通信、消费电子、能源、医疗保健、楼宇技术以及汽车应用等领域。文中的每款电路包含详细的设计文档,而且电路功能和...
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB柱状图在信号处理中的应用:可视化信号特征和频谱分析

![matlab画柱状图](https://img-blog.csdnimg.cn/3f32348f1c9c4481a6f5931993732f97.png) # 1. MATLAB柱状图概述** MATLAB柱状图是一种图形化工具,用于可视化数据中不同类别或组的分布情况。它通过绘制垂直条形来表示每个类别或组中的数据值。柱状图在信号处理中广泛用于可视化信号特征和进行频谱分析。 柱状图的优点在于其简单易懂,能够直观地展示数据分布。在信号处理中,柱状图可以帮助工程师识别信号中的模式、趋势和异常情况,从而为信号分析和处理提供有价值的见解。 # 2. 柱状图在信号处理中的应用 柱状图在信号处理
recommend-type

get() { return this.photoState },

这是一个 JavaScript 中的方法定义,它定义了一个名为 `get` 的方法。这个方法没有参数,它返回了 `this.photoState`。在这个方法中,`this` 是指当前对象,而 `photoState` 是该对象的一个属性。通常情况下,`get` 方法用于获取对象的属性值,并且可以在获取属性值之前进行一些逻辑操作。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。