有限元法求解微分方程代码
时间: 2023-06-29 16:13:45 浏览: 136
Matlab求解偏微分方程的代码-Matlab_FEM:有限元法的Matlab实现,以求解偏微分方程。主程序(FEM_Basico)调用多个M
有限元法是求解微分方程的一种数值方法,通常需要编写复杂的代码。以下是一个简单的有限元法求解二阶常微分方程的示例代码,以供参考:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义有限元网格
x = np.linspace(0, 1, 11) # 等距离分成11份
h = x[1] - x[0] # 网格间距
ne = len(x) - 1 # 单元数
# 定义刚度矩阵和载荷向量
K = np.zeros((ne+1, ne+1))
F = np.zeros(ne+1)
# 单元刚度矩阵和载荷向量
Ke = np.array([[1, -1], [-1, 1]]) / h
Fe = np.array([1/2, 1/2]) * h
# 组装刚度矩阵和载荷向量
for i in range(ne):
K[i:i+2, i:i+2] += Ke
F[i:i+2] += Fe
# 边界条件
K[0, 0] = 1
F[0] = 0
K[-1, -1] = 1
F[-1] = 0
# 求解线性方程组
u = np.linalg.solve(K, F)
# 绘制数值解
plt.plot(x, u)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('u')
plt.title('Finite Element Method Solution')
plt.show()
```
该代码使用等距离网格划分区域,并求解线性方程组得到数值解。可以根据不同的微分方程和网格划分方式进行修改。
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