二维poisson方程五点差分法matlab
时间: 2023-07-13 12:14:03 浏览: 197
二维Poisson方程的五点差分法可以用MATLAB实现,具体代码如下:
```matlab
% 定义网格大小和步长
N = 100; % 网格大小为N*N
h = 1/(N+1); % 步长为h
% 定义边界条件和右端项
u0 = zeros(N+2,N+2); % 边界条件
f = zeros(N,N); % 右端项
for i = 1:N
for j = 1:N
x = i*h;
y = j*h;
f(i,j) = -8*pi^2*sin(2*pi*x)*sin(2*pi*y); % 计算右端项
end
end
% 五点差分法求解
u = zeros(N+2,N+2); % 初始解
tol = 1e-6; % 设定误差容限
err = inf; % 初始误差
while err > tol
u_old = u; % 保存上一次的解
for i = 2:N+1
for j = 2:N+1
u(i,j) = (u(i-1,j)+u(i+1,j)+u(i,j-1)+u(i,j+1)-h^2*f(i-1,j-1))/4; % 五点差分公式
end
end
err = max(abs(u(:)-u_old(:))); % 计算误差
end
% 绘制解
[X,Y] = meshgrid(0:h:1);
surf(X,Y,u,'EdgeColor','none');
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('u');
title('二维Poisson方程的五点差分法解');
```
这段代码实现了二维Poisson方程的五点差分法求解,并绘制了解的图像。其中,`N`表示网格大小,`h`表示步长,`u0`表示边界条件,`f`表示右端项,`u`表示解,`tol`表示误差容限,`err`表示误差。差分公式使用的是五点差分公式,通过循环迭代求解得到最终的解。