方法线(MethodOfLines.jl):解锁PDE求解新境界
MethodOfLines.jl 是一个用于解决部分微分方程的 Julia 库。以下是使用 MethodOfLines.jl 解锁PDE(Partial Differential Equation)求解新境界的示例代码:
using MethodOfLines
# 定义PDE
@PDE model function linearpde()
α :: 1.0 # 参数
Δu :: 1.0 # 导数
@var x y u
Dt(u(x, y, t)) ~ α * Δx(Δy(u(x, y, t))) # PDE 方程
u(x, y, 0) ~ cos(πx)cos(πy) # 初始条件
end
# 求解PDE
@parameters t x y
@variables u(..)
Dt(u(t, x, y)) ~ 1.0 * (Dx(Dy(u(t, x, y))) + Dy(Dx(u(t, x, y))))
# 初始条件
bcs = [u(0, x, y) ~ cos(πx)cos(πy),
u(t, 0, y) ~ u(t, 1, y),
u(t, x, 0) ~ u(t, x, 1)]
# 求解
sol = solve(linearpde, 0.0, 1.0, 100, bcs)
# 可视化结果
using Plots
x = range(0, 1, length=100)
y = range(0, 1, length=100)
u_exact(x, y) = cos(π*x)cos(π*y)
contourf(x, y, u_exact(x, y')')
plot!(x, y, sol(1.0, x, y'), seriestype=:contourf)
这段代码定义了一个简单的PDE方程,并使用MethodOfLines.jl的solve
函数求解该方程。然后,使用Plots.jl进行结果可视化。这个例子演示了如何使用MethodOfLines.jl来求解和可视化PDE的解。
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