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cugwys

金虫 (小有名气)

[求助] 求解一类二阶偏微分方程 已有1人参与

一类工程领域经常遇到的二阶偏微分方程,不知道能否能得出解析解以及在什么边界条件和初始条件下可以有解析解,对于专门搞数学的牛人们来说应该是小儿科。麻烦给出详细一点的解答。区区10币,聊表谢意。
求解一类二阶偏微分方程
公式.png
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


【答案】应助回帖

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感谢参与,应助指数 +1
cugwys: 金币+10, ★★★很有帮助, 非常感谢。因为这是个实际问题 一般情况下很难得出两个x的边界条件,不知道有没有更好的解决方法,不过您的解答让人豁然开朗,自己再好好探索一下。 2015-03-07 12:12:26
x的边界条件感觉不够。若不考虑y的因素,x的二阶方程至少要两个x的边界条件。比如PZ/Px当x=0时的情况,比如为f(y)。若Z关于x的拉式变换为U(s,y),则对方程两边关于x求拉式变换后得到:
a*{s^2*U(s,y)-s*[z1+a4*exp(a5*y)]-f(y)}+b*{s*U(s,y)-[z1+a4*exp(a5*y)]}
=c*dU/dy
这是一个一阶线性常系数非齐次方程,求解有专门的公式的。求出U(s,y)后,由Z(x,0)=Z0+a1*x+a2*exp(a3*x),对其求关于x的拉式变换,得到:
U(s,0)=Z0/s+a1/(2*s^2)+a2/(s-a3) ,将其代入前面的U(s,y),确定其中的待定函数,然后再对其求拉式反变换,最终得到Z=Z(x,y)。
2楼2015-03-06 18:52:20
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer


请从物理模型中提炼数学模型时能够再仔细一些。原则上来讲,二阶方程必须要有两个初始边界条件才可完全确定定解问题的解。再仔细考虑一下,看那里是否有所疏忽了。我认为一定是可以再找出一个边界条件的。否则,具体的问题怎么可能存在没有具体的解这种现象呢?
我的认识受我个人见识的局限,存在错误在所难免。如有任何不妥之处请大家指出来以利于共同提高。祝好!
3楼2015-03-07 13:14:04
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