二维泊松方程五点差分法matlab代码
时间: 2023-12-10 13:01:19 浏览: 111
二维泊松方程是一个常见的偏微分方程,可以通过五点差分法求解。以下是一个简单的MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义网格大小和步长
N = 100; % 网格大小为N*N
h = 1/N; % 步长
% 初始化边界条件和初始猜测
% 让边界值为0,初始猜测为一个常量值
u = zeros(N+1, N+1);
u_new = zeros(N+1, N+1);
f = ones(N+1, N+1); % 右端项为1,可以根据实际情况调整
% 开始迭代求解
tol = 1e-6; % 设置误差容限
maxIter = 10000; % 最大迭代次数
iter = 0; % 当前迭代次数
err = inf; % 当前误差
while err > tol && iter < maxIter
% 更新网格内部的u值
for i = 2:N
for j = 2:N
u_new(i,j) = (u(i+1,j) + u(i-1,j) + u(i,j+1) + u(i,j-1) - h^2*f(i,j))/4;
end
end
% 计算当前迭代的误差
err = norm(u_new - u, 'inf');
% 更新u值
u = u_new;
% 迭代次数加1
iter = iter + 1;
end
% 输出结果
[X,Y] = meshgrid(0:h:1, 0:h:1);
surf(X,Y,u);
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('u');
```
上述代码使用了一个N*N的网格来近似求解二维泊松方程,其中N表示网格的大小,h为步长。首先,代码定义了初始条件和边界条件,然后使用迭代法来逐步更新网格内部的u值,直到达到预设的误差容限或最大迭代次数。最后,代码将结果可视化输出。
阅读全文