实现 Newton-Raphson 迭代方法

发布于 2024-10-19 06:35:40 字数 692 浏览 3 评论 0原文

我正在尝试使用牛顿拉夫森迭代来实现向后欧拉方案。据我所知,每次迭代时,人们都会做出初步猜测,计算残差并解决变化。就我而言,更改是 del w。之后我知道将值添加到 w^m 并在下一个 m 迭代中获取 w 的更新值。我知道随着迭代的进行检查解决方案的收敛性。我遇到的问题是如何将时间步长 dt 实现为 t=0:Tmax/dt ,其中 Tmax 为 10。我对时间步长是如何进来的感到困惑。我一直在试图解决这个问题同时,任何帮助将不胜感激。谢谢你!

 while Rw(m)>10^-6      % Convergence condition
    drdw(m)=(1-2*dt+2*t(n+1)^2*w(m)*dt);
    Dw(m)=Rw(m)\drdw(m); %Inverse
    w(m+1)=w(m)+Dw(m);  %Newton method
    Rw(m+1)=(-(w(m)-v(1)-2*w(m)*dt+t(n+1)^2*w(m)^2*dt));   %New Residual value
    if Rw(m+1)>10^-6  %Check on the level of convergence
        m=m+1;
    else
        Rw=1;  % I was thinking I should make the Residual 1 for the next time step. 
        break

    end

I'm trying to implement a backward Euler Scheme using the Newton Raphson iteration. I understand that with each iteration, one makes an initial guess, calculates the residual and solve for the change. In my case the change is del w. After that I know to add the value to w^m and get an update value for w at the next m iteration. I know to check the convergence of the solution as the iterations go on. The problem I am having is how to implement the time step dt as t=0:Tmax/dt where Tmax is say 10. I'm confused on how the time stepping comes in. I've been trying to figure this out for a while so any help will be appreciated. Thank you!

 while Rw(m)>10^-6      % Convergence condition
    drdw(m)=(1-2*dt+2*t(n+1)^2*w(m)*dt);
    Dw(m)=Rw(m)\drdw(m); %Inverse
    w(m+1)=w(m)+Dw(m);  %Newton method
    Rw(m+1)=(-(w(m)-v(1)-2*w(m)*dt+t(n+1)^2*w(m)^2*dt));   %New Residual value
    if Rw(m+1)>10^-6  %Check on the level of convergence
        m=m+1;
    else
        Rw=1;  % I was thinking I should make the Residual 1 for the next time step. 
        break

    end

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评论(1

旧时光的容颜 2024-10-26 06:35:40

那里有些奇怪,一阶 ODE 的形式为 dy/dt = f(t,y),但你有 w、v、t、m 和 n。

您正在将时间间隔 (0,T) 上的解决方案计算到具有恒定步长 h 的分区中:

t0 = 0;      tk = hk;      tn = T

对于此

Backward Euler

尝试实现您的牛顿方法(使用上面的 while 条件)将上述问题作为单独的函数求解,然后通过步骤

1 到 n 将其集成到您的欧拉中,其中 n = Tmax/h。

Something is strange in there, a 1st order ODE is of the form dy/dt = f(t,y) yet you have w,v,t,m and n.

You are computing your solution over the time interval (0,T) into a partition with constant step size h:

t0 = 0;      tk = hk;      tn = T

For this

Backward Euler

Try implementing your newton method (using the while conditional as you have above) to solving the above as a separate function and then integrate it into your euler over the steps

1 to n where n = Tmax/h.

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