二阶偏微分方程

一般形式
注:A B C D E F G均为x y的函数

二阶偏微分方程对应的特征方程二阶偏微分方程_第1张图片

对二阶PDE进行分类

B**2-AC>0  如果是在x0,y0处满足,则该点处 方程为双曲型。若任意点都满足,则该方程为双曲型。
B**2-AC=0  同理,抛物型
B**2-AC<0  同理,椭圆型

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双曲型:波动方程
抛物型:热传导方程
椭圆型:位势方程

一维波动:utt=a**2*uxx+f(x,t)
二维波动:utt=a**2*(uxx+uyy)+f(x,y,t)
三维波动:utt=a**2*(uxx+uyy+uzz)+f(x,y,z,t)
f为外力,u为位移,a为波的传播速度

一维热传导:ut=a**2*uxx+f(x,t)
二维热传导:ut=a**2*(uxx+uyy)+f(x,y,t)
三维热传导:ut=a**2*(uxx+uyy+uzz)+f(x,y,z,t)
f为物体内的热源,u为温度,a**2=k/(c*ρ)   k热传导系数   c比热容

一维扩散方程:ρt=D*ρxx+f(x,t)
二维扩散方程:ρt=D*(ρxx+ρyy)+f(x,y,t)
三维扩散方程:ρt=D*(ρxx+ρyy+ρzz)+f(x,y,z,t)
f为质量源,ρ为密度,D为扩散系数

一维位势方程:ρ=(1/-4/Pi)*φxx
二维位势方程:ρ=(1/-4/Pi)*(φxx+φyy)
三维位势方程:ρ=(1/-4/Pi)*(φxx+φyy+φzz)
ρ为电荷密度,φ为电位势    静电场的电位势方程

一维位势方程:f=Uxx
二维位势方程:f=Uxx+Uyy
三维位势方程:f=Uxx+Uyy+Uzz
f为流体源强度,流体无旋流动的速度势方程

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