Résolution de l'equation de chaleur - Page 3

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  1. dhekra88 Messages postés 7 Statut Membre
     
    les méthode de résolutions sont très simples, ils existe plusieurs guides j'ai vous aidez
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  2. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    T'as pas compris la méthode? Voilà des explications:
    http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/aloui/m_numeri/71derpar/71derpar.htm
    http://perso.fundp.ac.be/~amayer/cours/app.num/Chaleur/Chaleur.html
    A plus
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  3. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Si j est l'indice relatif à la discrétisation temporelle, on exprime le terme d'indice j+1 en fonction des termes d'indices j et j-1.
    Méthode explicite/implicite:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Explicit_and_implicit_methods
    http://mathias.bavay.free.fr/these/html/node308.html
    En gros, pour résumer, pour la méthode explicite on a directement le terme d'indice j+1 et pour la méthode implicite on a à inverser une matrice.
    Pour la programmation ça prend 5min alors je te laisse le faire.
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    1. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
       
      Il y a une coquille ici:
      Si j est l'indice relatif à la discrétisation temporelle, on exprime les termes d'indice j+1 en fonction des termes d'indice j. L'EDP est du premier ordre par rapport au temps...
      0
  4. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Tout est écrit dans tes cours et les liens que je t'ai donnés.
    A plus
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  6. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Le code pour le schéma implicite a l'air correct, il marche bien? Désolé je l'ai pas testé, j'ai pas scilab.
    S'il marche pas je peux faire une ou deux adaptations et le tester avec autre chose, dans ce cas dis-moi.
    Pour le schéma implicite, au lieu de discrétiser la dérivée spatiale au temps n, tu discrétises la dérivée spatiale au temps n+1.
    Au lieu d'avoir U(n+1)=BU(n) ou B=I+M comme tu avais pour le schéma explicite, si je me trompe pas tu auras B'U(n+1)=U(n) ou B'=I-M. J'ai trouvé un lien sur l'équation de la chaleur où ça parle de schéma explicite/implicite si tu veux jeter un œil:
    http://www-cast3m.cea.fr/cast3m/html/Dabbene/R03035/node19.html
    Contrairement au schéma explicite qui est stable si 2adt<dx², le schéma implicite est inconditionnellement stable.
    Le code pour la méthode implicite devrait être un peu plus compliqué puisque tu as à inverser une matrice. Mais c'est pas dramatique non plus. Par contre le code sera plus lent.
    A plus
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  7. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Je fais remonter ton message pour pas oublier d'y regarder aujourd'hui.
    A plus
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  8. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Je réponds à ta première interrogation pour le schéma explicite.
    Ton code il est complet au niveau du calcul de la solution numérique, t'as la solution sur [0,nt.dt]. T'as pas seulement la solution initiale.
    Si tu veux comparer avec la solution exacte, il faut que tu la calcules, elle s'exprime à l'aide de la fonction erf.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonction_d%27erreur
    Je regarde pour le schéma implicite.
    A plus tard
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  9. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Je viens enfin de regarder ton code pour le schéma implicite.
    Pour la matrice, je rajouterais des -dt/(dx*dx) dans les coins de la matrice, même si ça a l'air de marcher de la façon dont c'est écrit.
    mat(1,2*nx+1) = -dt/(dx*dx) ;
    mat(2*nx+1,1) = -dt/(dx*dx) ; 
    

    Sinon ça roule. À part que je comprends toujours pas quand tu dis "j'ai traité que la solution initiale". Là on voit bien les courbes s'afficher une par une à tous les pas de temps. Pas seulement la solution initiale.
    Voilà, à plus
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  10. mirinda Messages postés 55 Statut Membre 38
     
    salut ,merci beaucoup pour tous ces informations ,ce que j'ai voulu c'est comment comparer la solution initiale avec la solution exacte .tu ma conseillé d'utiliser la fonction erf , est ce qu'il n y a pas autre méthode pour faire cette comparaison ?je veux savoir aussi est ce que c'est nécessaire de faire une comparaison au temps final .Est ce que tu peux me donner des explications concernant le principe de maximun discret ?merci d'avance
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  11. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut mirinda
    Si tu calcules pas la solution exacte, tu ne pourras pas la comparer quoi que ce soit. Concernant l'utilisation de la fonction erf pour calculer la solution exacte, c'est pas dans tous les cas vraisemblablement. Je t'avais parlé de erf à cause d'un vague souvenir mais en relisant la page Wikipédia que je t'ai donnée au message 10, c'est pas toujours avec cette fonction que la solution exacte s'exprime.
    Par exemple , avec un Dirac de température en (0,0) la solution exacte de l'edp est très simple.

    Par contre, t'es sure d'utiliser le bon mot quand tu écris comparer la solution initiale avec la solution exacte?
    Depuis le début j'ai un peu de mal à comprendre à chaque fois que tu parles d'initial et finalement je me dis que tu veux peut-être dire numérique plutôt, c'est ça?
    Du coup je répondais jamais à ta question...

    Si tu veux comparer la solution numérique et la solution exacte à tous les pas de temps, il faudra que tu penses à modifier un peu le code, parce que là au final, il te reste que la solution au dernier pas de temps, puisqu'à chaque passage dans la boucle tu copies les valeurs au temps n+1 dans le même vecteur que celui utilisé pour le temps n.
    Si tu veux faire ça, sauve la température dans une matrice. Les lignes pour l'espace et les colonnes pour le temps par exemple.
    A plus
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  12. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Ton cas est traité ici:
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique#Cas_d.27un_domaine_limit.C3.A9_par_deux_plans_parall.C3.A8les
    C'est dans la page Wikipédia que je t'avais donnée au message 10 (sauf que dans ton cas c'est un peu plus simple puisque t'es en 1D). Il faut développer en série de Fourier.
    Pour l'histoire de la matrice, à chaque pas de temps tu stockes ta solution dans un vecteur colonne. Au final t'as une matrice. Les lignes correspondent à la solution en un point d'espace aux différents pas de temps. Les colonnes correspondent à la solution à un pas de temps donné aux différents pas d'espace.
    Et j'avais oublié de répondre à ta question pour le maximum discret. Jamais entendu parler. Mais c'est très surememt le maximum de la solution numérique.
    A plus
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  13. Sacabouffe Messages postés 9427 Date d'inscription   Statut Membre Dernière intervention   1 863
     
    Salut
    Au passage, je voulais te demander si t'avais pas fait d'erreur non plus quand t'avais écrit dans ton message 4: u(0,t)-u(l,t)=0
    Parce que ça colle pas avec ce que t'as écrit après dans le même message: U0n+1=UM+1n+1=0
    S'il s'agit deu(0,t)=u(l,t)=0 les choses sont un peu différentes.
    Le premier cas correspond à un milieu fermé, comme si les extrémités se touchaient, ou encore à un milieu infini périodique.
    Le deuxième cas correspond à un segment avec condition de Dirichlet aux extrémités. Celles-ci sont maintenues à une température de 0°.
    Il faudrait que tu me dises ce que tu devais faire exactement. Parce que moi j'étais parti sur le premier truc. Si c'est pas ça, il y a une ou deux toutes petites modifs à apporter.
    A plus.
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  14. mirinda Messages postés 55 Statut Membre 38
     
    salut
    D'accord, merci
    Concernant les programmes que j'ai fait en scilab, je veux obtenir les résultats par des courbes en 3d, est ce que vous pouvez me dire qu'ils sont les changements que je dois faire dans les programmes pour obtenir ces graphes en 3dimension, je sait qu'il faut utiliser plot3d mais comment ? voici un programme explicite que je veux le rendre en 3d
    lg = 1. ; // lg = longueur du domaine
    dx = 0.05 ; // dx = pas d'espace
    M= lg/dx; // nx = nombre de mailles
    a = 1. ; //
    cfl = 0.4 ; // cfl
    dt = dx*dx*cfl ; // dt = pas de temps
    tfinal = 0.005 ;
    nt = int(tfinal/dt) ; // nt = nombre de pas de temps effectues
    //
    // initialisationu
    //
    x=zeros(1,M+1) ;
    u0=zeros(1,M+1) ;
    uexacte=u0;
    for i=1:M+1
    x(i) = (i-1)*dx ;
    u0(i) = sin(x(i)*%pi) ;

    end

    tics=[4,10,4,10];
    plotframe([0,0,lg,1],tics);
    plot2d(x,u0,1,"000")
    xtitle ('donnee initiale' ,' ',' ') ;

    u = u0.' ;
    A=eye(M-1,M-1);
    B=-2*dt/(dx*dx)*eye(M-1,M-1);
    C=dt/(dx*dx)*diag(ones(M-2,1),1);
    D=dt/(dx*dx)*diag(ones(M-2,1),-1);
    for n=1:nt
    u(2:M)=(A+B+C+D)*u(2:M);
    u(1)=0;
    u(M+1)=0;
    //affichage de u
    xbasc()
    tics=[4,10,4,10];
    plotframe([0,0,lg,1],tics)
    plot2d(x,u0,[1,1],"100","solution initiale")
    plot2d(x,u,[2,2],"100","schema explicite")
    xtitle('schema explicite ',' ',' ');
    xpause(10000)
    end
    uexacte=zeros(1,M+1);
    tfinal=nt*dt;
    for j=1:M+1
    uexacte(j)=sin(%pi*(j-1)*dx)*exp(-(%pi^2)*nt*dt);
    end
    xbasc()
    tics=[4,10,4,10];
    plotframe([0,0,lg,1],tics);
    plot2d(x,u0,[1,1],"100","solution initiale")
    plot2d(x,u,[2,2],"100","schema approchée")
    plot2d(x,uexacte,[3,3],"100","solution exacte")
    xtitle('schema explicite , cfl=0.4',' ',' ');
    end

    merci d'avance
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