2017
Том 69
№ 6

Всі номери

Метод граничних iнтегралiв для чисельного розв’язування задачi Кошi для рiвняння Лапласа

Йоханссон Б. Т., Чапко Р.


Абстракт

Наведено огляд прямого методу граничних iнтегральних рiвнянь для чисельного розв’язування задачi Кошi для рiвняння Лапласа у двозв’язних областях; область розв’язування розмiщена мiж двома замкненими граничними поверхнями (кривими у випадку двовимiрних областей). Ця задача Кошi полягає у знаходженнi значень гармонiчної функцiї та її нормальної похiдної на однiй iз двох замкнених границь за iнформацiєю про цi величини на iншiй граничнiй поверхнi. Це є некоректна задача, в якiй шум у вхiдних даних може призвести до непридатного обчисленого наближеного розв’язку. Ми описуємо i наводимо огляд регуляризуючого методу для стiйкого визначення шуканих величин, ґрунтуючись на поданнi розв’язку задачi Кошi у формi потенцiалу простого шару. Таке подання приводить до системи граничних iнтегральних рiвнянь вiдносно двох невiдомих густин. Встановлено iснування i єдинiсть густин та запропоновано спосiб чисельної дискретизацiї у дво- та тривимiрних областях. Також дискутується випадок однозв’язних областей та випадок необмежених областей. Наведено чисельнi приклади для дво- та тривимiрних областей, яки засвiдчують, що запропонований пiдхiд дає хорошу точнiсть при економних обчислювальних затратах.

Зразок цитування: Йоханссон Б. Т., Чапко Р. Метод граничних iнтегралiв для чисельного розв’язування задачi Кошi для рiвняння Лапласа // Укр. мат. журн. - 2016. - 68, № 12. - С. 1665-1682.