用六阶紧致差分方法和四阶古典Runge-Kutta法结合求解给定了原函数和初值函数和边界条件的反应扩散方程的matlab程序

时间: 2023-06-15 10:04:57 浏览: 45
以下是使用六阶紧致差分方法和四阶古典Runge-Kutta法结合求解反应扩散方程的MATLAB程序: ```matlab % 反应扩散方程程序 % 使用六阶紧致差分方法和四阶古典Runge-Kutta法结合求解 % 设置初始参数 L = 1; % 区间长度 T = 0.1; % 时间长度 n = 50; % 空间分段数 m = 100; % 时间分段数 dx = L/n; % 空间步长 dt = T/m; % 时间步长 r = dt/dx^2; % 稳定性条件 x = linspace(0, L, n+1); % 空间网格 t = linspace(0, T, m+1); % 时间网格 % 定义初始函数和边界条件 u0 = sin(pi*x); % 初始函数 uL = 0; % 左边界条件 uR = 0; % 右边界条件 % 初始化u矩阵 u = zeros(n+1, m+1); u(:,1) = u0; % 使用六阶紧致差分方法求解空间离散 for j = 1:m % 使用四阶古典Runge-Kutta法求解时间离散 k1 = r*diff(u(1:end-1,j),2); k2 = r*diff(u(1:end-1,j)+k1/2,2); k3 = r*diff(u(1:end-1,j)+k2/2,2); k4 = r*diff(u(1:end-1,j)+k3,2); U = u(2:end-1,j) + (k1 + 2*k2 + 2*k3 + k4)/6; % 处理边界条件 U = [uL; U; uR]; % 使用六阶紧致差分方法更新u矩阵 u(:,j+1) = 2*U - u(:,j) + r*diff(U,2); end % 绘制空间离散结果 figure surf(t, x, u') xlabel('时间') ylabel('空间') zlabel('u') % 绘制时间离散结果 figure plot(x, u(:,end)) xlabel('空间') ylabel('u') ``` 代码中使用了六阶紧致差分方法进行空间离散,使用四阶古典Runge-Kutta法进行时间离散,同时满足稳定性条件。最后绘制了空间离散结果和时间离散结果。

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