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[英]Performance issue with Scipy's solve_bvp and coupled differential equations
[英]Python solve_bvp fourth order differential equation
我正在尝试将 scipy 的solve_bvp
应用于以下问题
T''''(z) = -k^4 * T(z)
在大小为l
的域和某个常数A
上具有边界条件:
T(0) = T''(0) = T'''(l) = 0
T'(l) = A
到目前为止,我已经将四阶方程简化为一阶系统,并编写了以下 function:
def fun1(t, y):
y0 = y[1]
y1 = y[2]
y2 = y[3]
y3 = -k**4 * y0
ret = np.vstack((y0, y1, y2, y3))
return ret
然后,我已经建立了我的边界条件,试图遵循文档(我不太明白......)
def bc(ua, ub):
# 0th, 1st, 2nd and 3rd derivative BCs
return [ua[0], ub[1]-A, ua[2], ub[3]]
然后我设置了我最初的猜测
A, l = 10, 3
x_init = [0, l]
y_init = [[0, 0], [0, A], [0, 0], [0, 0]]
但是,当我运行solve_bvp(fun, bc, x, y)
时,我得到了错误的解决方案。 我不知道为什么。 求解器收敛,但看起来不像我期望的那样。
有人可以解释一下对于冯诺依曼边界条件, bc
function 应该返回什么吗? 我真的很难理解文档...
在计算y3
时,您需要实际使用y[0]
,而不是y0=y[1]
。
为了避免这种误解,我会写
def fun1(t, y):
dy0 = y[1]
dy1 = y[2]
dy2 = y[3]
dy3 = -k**4 * y[0]
return np.vstack((dy0, dy1, dy2, dy3))
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