Numerical Methods for Solving Elliptic Boundary -Value Problems
Loading...
Date
2005
Authors
Mithqal Ghalib Yousef Naji
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Elliptic Partial Differential Equations of second order have been studied using some numerical methods. This type of differential equations has specific applications in physical and engineering models. In most applications, first- order and second-order formulas are used for the derivatives.
In this work higher order formulas such as: seven-points and nine-points formulas are used. Using these formulas will transform the partial differential equation into finite difference equations. To solve the resulting finite difference equations the following iterative methods have been used: Jacobi method, Gauss-Seidel method, Successive Over- Relaxation method (SOR) and Multigrain method.
In this thesis, we found that multigrain methods are the most efficient among all other methods. The execution time for multigrain methods is of order three while the other methods is of order five.
تمت دراسة المعادلات التفاضلية الجزئية البيضاوية من الدرجة الثانية باستخدام بعض الطرق العددية. لهذا النوع من المعادلات التفاضلية الجزئية تطبيقات في الظواهر الطبيعية و الهندسية. في معظم التطبيقات نستخدم عادة قواعد من الرتبة الأولى والثانية لكننا في هذه الرسالة استخدمنا قواعد من رتب أعلى مثل: قاعدة النقط السبعة و قاعدة النقط التسعة. باستخدام هذه القواعد يمكن تحويل المعادلة التفاصلية الجزئية إلى معادلة الفروق الدقيقة، ولحل مثل هذه المعادلة نستخدم طرق التكرار مثل: (SOR, Jacobi, Gauss Seidel, Multigrid Methods) في هذا البحث وجدنا إن طريقة (Multigrid Methods) هي الطريقة المثلى من بين جميع الطرق الأخرى؛ فالوقت المستغرق في هذه الطريقة هو من الرتبة الثالثة بينما هو من الرتبة الخامسة في الطرق الأخرى.
تمت دراسة المعادلات التفاضلية الجزئية البيضاوية من الدرجة الثانية باستخدام بعض الطرق العددية. لهذا النوع من المعادلات التفاضلية الجزئية تطبيقات في الظواهر الطبيعية و الهندسية. في معظم التطبيقات نستخدم عادة قواعد من الرتبة الأولى والثانية لكننا في هذه الرسالة استخدمنا قواعد من رتب أعلى مثل: قاعدة النقط السبعة و قاعدة النقط التسعة. باستخدام هذه القواعد يمكن تحويل المعادلة التفاصلية الجزئية إلى معادلة الفروق الدقيقة، ولحل مثل هذه المعادلة نستخدم طرق التكرار مثل: (SOR, Jacobi, Gauss Seidel, Multigrid Methods) في هذا البحث وجدنا إن طريقة (Multigrid Methods) هي الطريقة المثلى من بين جميع الطرق الأخرى؛ فالوقت المستغرق في هذه الطريقة هو من الرتبة الثالثة بينما هو من الرتبة الخامسة في الطرق الأخرى.