Matlab:导数边界值的有限元(Ritz)法
- tic;
- % this method is transform from Ritz method
- %is used for solving two point BVP
- %this code was writen by HU.D.dong in February 11th 2017
- %MATLAB 7.0
- clear
- clc
- N=50;
- h=1/N;
- X=0:h:1;
- f=inline('pi^2/2*sin(pi/2*x)');
- %以下是右端向量;
- for i=2:N
- fun1=@(x) f(X(i-1)+h*x).*x+f(X(i)+h*x).*(1-x);
- fi(i-1,1)=h*quad(fun1,0,1);
- end
- funN=@(x) f(X(N-1)+h*x).*x;
- fi(N,1)=h*quad(funN,0,1);
- %以下是stiff矩阵;
- a11=1/h+pi^2*h/12;
- aii=2*a11;
- aij=-1/h+pi^2*h/24;
- A=diag(aii*ones(N,1),0)+diag(aij*ones(N-1,1),1)+diag(aij*ones(N-1,1),-1);
- A(N,N)=a11;
- numerical_solution=A\fi;
- numerical_solution=[0;numerical_solution];
- %以下是真解;
- for i=1:length(X)
- Accurate_solution(i,1)=sin((pi*X(i))/2)/2 - cos((pi*X(i))/2)/2 + exp((pi*X(i))/2)*((exp(-(pi*X(i))/2)*cos((pi*X(i))/2))/2 + (exp(-(pi*X(i))/2)*sin((pi*X(i))/2))/2);
- end
- grid on;
- subplot(1,2,1);
- plot(X,numerical_solution,'ro-',X,Accurate_solution,'b^:');
- title('Numerical solutions vs Accurate solutions');
- legend('Numerical_solution','Accurate_solution');
- subplot(1,2,2);
- plot(X,numerical_solution-Accurate_solution,'b x');
- legend('error_solution');
- title('error');
- toc;
效果图:
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