二维时域有限差分吸收边界条件matlab代码
时间: 2023-07-31 11:11:51 浏览: 143
具有完美匹配层 (PML) 的一维有限差分时域仿真 (FDTD):FDTD 以一维空间网格两端的 PML 吸收边界条件进行说明。-matlab开发
下面是一个二维时域有限差分吸收边界条件的MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义模拟区域大小和边界宽度
nx = 100; % x方向节点数
ny = 100; % y方向节点数
dx = 0.05; % x方向网格间距
dy = 0.05; % y方向网格间距
Lx = nx * dx; % x方向长度
Ly = ny * dy; % y方向长度
nbd = 10; % 边界宽度
% 定义波速和时间步长
c = 1500; % 声速
dt = 0.0005; % 时间步长
% 定义初始波场和边界条件
u = zeros(nx,ny); % 初始波场
un = u; % 当前波场
unn = u; % 下一步波场
b = zeros(nx,ny); % 边界系数
% 计算边界系数
for i = 1:nbd
b(i,:) = (i/nbd)^2;
b(nx-i+1,:) = (i/nbd)^2;
b(:,i) = (i/nbd)^2;
b(:,ny-i+1) = (i/nbd)^2;
end
% 进行时间循环
for n = 1:1000
% 二阶精度有限差分计算波场
for i = 2:nx-1
for j = 2:ny-1
unn(i,j) = 2*un(i,j) - u(i,j) + (c*dt/dx)^2 * (un(i+1,j) - 2*un(i,j) + un(i-1,j)) ...
+ (c*dt/dy)^2 * (un(i,j+1) - 2*un(i,j) + un(i,j-1));
end
end
% 更新边界
unn(1:nbd,:) = unn(1:nbd,:) .* b(1:nbd,:);
unn(nx-nbd+1:nx,:) = unn(nx-nbd+1:nx,:) .* b(nx-nbd+1:nx,:);
unn(:,1:nbd) = unn(:,1:nbd) .* b(:,1:nbd);
unn(:,ny-nbd+1:ny) = unn(:,ny-nbd+1:ny) .* b(:,ny-nbd+1:ny);
% 更新波场
u = un;
un = unn;
% 可视化波场
imagesc(u);
colormap(gray);
drawnow;
end
```
上述代码中,我们先定义模拟区域的大小和边界宽度,然后计算边界系数。在时间循环中,我们使用二阶精度的有限差分格式计算波场,并在每个时间步更新边界。最后通过可视化显示波场的演化过程。
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