双曲型偏微分(谱方法)

双曲型偏微分(谱方法)
 
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双曲型偏微分(谱方法)_第7张图片

双曲型偏微分(谱方法)_第8张图片
 
双曲型偏微分(谱方法)_第9张图片s  
//scilab code
 

N = 128;
h = 2 * %pi /N;
x=  h * [1 :N];
t = 0;
dt = h /4;
c = 0.2 + sin(x-1) .^2;
v = exp(- 100 * ( x- 1).^2);
vold = exp( -100 * ( x - 0.2 * dt -1).^2);

// Time-stepping by leap frog formula
tmax = 8;
tplot = 0.15;
plotgap = round( tplot/ dt);
dt  = tplot / plotgap;
nplots = round( tmax / tplot);
data = [v ; zeros(nplots,N)];
tdata = t;
for i = 1: nplots
    for n = 1:plotgap
        t = t + dt;
        v_hat = fft(v);
        w_hat  = %i * [0:N/2-1 0 -N/2+1:-1].* v_hat;
        w = real( ifft(w_hat));
        vnew = vold - 2 * dt * c .* w;
        vold = v;
        v = vnew
     end
     data(i+1,:) = v;
     tdata = [ tdata;t];
end

plot3d(  tdata, x, data);



 注: 1.使用fft变换处理导数
         2. 函数值趋近于0边界,其他边界类型采用 切比雪夫多项式插值 
         3. 参考文档见网盘: 
http://pan.baidu.com/s/1kT1QSxp

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