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偏微分方程离散计算不收敛求助

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发布时间: 2014-5-13 16:12

正文摘要:

本帖最后由 岸边的鱼 于 2014-5-14 10:49 编辑 希望大家能给与指点,谢谢 我想使用Fortran语言编程求解如下一个偏微分方程组: 总结下我要求解的方程组即是上面的(4)(5)(6)式,我的FORTRAN程序是: [For ...

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岸边的鱼 发表于 2014-5-16 19:47:18
aliouying 发表于 2014-5-16 17:02
算法看得不是很明白,最近毕业的事情都快疯了~  没太多时间帮忙看

好的,谢谢热心关注,祝你答辩顺利
aliouying 发表于 2014-5-16 17:02:15
算法看得不是很明白,最近毕业的事情都快疯了~  没太多时间帮忙看
岸边的鱼 发表于 2014-5-14 10:20:29
我的神啊,怎么犯了这么个低级错误啊,我要头撞南墙了,无地自容啊,跪谢大神
vvt 发表于 2014-5-14 10:17:29
[Fortran] 纯文本查看 复制代码
module  BLSM
    implicit  none
integer,      parameter::     N=1000
real(kind=8), parameter::     dx=1000.d0
real(kind=8), parameter::     dy=1000.d0
real(kind=8), parameter::     dis=200000.d0
integer(kind=8), parameter::  M=-int(dis/dx)
real(kind=8), parameter::     tao=0.00036d0
real(kind=8), parameter::     v_F=5.556d0
real(kind=8), parameter::     h=10.d0
real(kind=8), parameter::     detp=00.d0/(1030.d0*9.8d0)
real(kind=8), parameter::     pi=3.1415926535898d0
real(kind=8), parameter::     f=0.0000773336d0
real(kind=8), parameter::     rho=1030.d0
real(kind=8), parameter::     g=9.8d0
real(kind=8), parameter::     ro=100000.d0
real(kind=8), parameter::     alpha=1E-10
real(kind=8), parameter::     lamda=1E-10
real(kind=8), parameter::     EPS=1E-28
endmodule BLSM
module YDHS
  use BLSM
  implicit none
contains
FunctionB_u(v,zeta,i,j,cishu)
implicitnone
real(kind=8)::B_u,P_Dx,P_Dx_ZH,P_Dx_DD,ii,jj,P_Dxx
real(kind=8)::v(M:N+M,-N-1:N+1)
real(kind=8)::zeta(M:N+M,-N:N),ii_2,jj_2
integer::i,j,cishu
     ii=i*dx
     jj=j*dy
     ii_2=ii*ii
     jj_2=jj*jj
B_u=-dy*f/(2.d0*V_F)*(v(i,j+1)+v(i-1,j+1)+v(i-1,j)+v(i,j))&
        +2.d0*g*dy/(V_F*dx)*(zeta(i,j)-zeta(i-1,j))&
        +(4.d0*dy*g*alpha*detp/V_F)*ii&
              *dexp(-alpha*ii_2-lamda*jj_2)&
        +(2.d0*dy*tao*ro**4.d0/(rho*h*V_F))/((ro*ro+ii_2+jj_2)**2.d0)&
              *(ii/2.d0+(dsqrt(3.d0)/2.d0)*jj)
return
endFunctionB_u

FunctionB_v(u,zeta,i,j,cishu)
implicitnone
real(kind=8)::B_v,P_Dy_ZH,ii,jj,ii_2,jj_2
real(kind=8)::u(M:N+M+1,-N:N)
real(kind=8)::zeta(M:N+M,-N:N)
integer::i,j,cishu,cishu_S_P_Dy
    ii=i*dx
    jj=j*dy
    ii_2=ii*ii
    jj_2=jj*jj
B_v=f*dy/(2.d0*V_F)*(u(i,j)+u(i,j-1)+u(i+1,j-1)+u(i+1,j))&
     +(2.d0*g/V_F)*(zeta(i,j)-zeta(i,j-1))&
+4.d0*g*lamda*detp*(dy/V_F)*jj*dexp(-alpha*ii_2-lamda*jj_2)&
-(2.d0*tao*ro**4.d0*dy/(rho*h*V_F))/((ro*ro+ii_2+jj_2)**2.0)&
                     *(dsqrt(3.d0)/2.d0*ii-jj/2.d0)
return
endFunctionB_v

Function  B_zeta(u,v,i,j)
implicit  none
real(kind=8)::B_zeta
real(kind=8)::u(M:N+M+1,-N:N)
real(kind=8)::v(M:N+M,-N-1:N+1)
integer::i,j
    B_zeta=(2.d0*h*dy/(V_F*dx))*(u(i+1,j)-u(i,j))&
       +(2.d0*h/V_F)*(v(i,j+1)-v(i,j))
return
end  Function  B_zeta
!______________
end  module YDHS

program  main
    use  BLSM
    use  YDHS
implicit  none
  real(kind=8)::ii,jj,P_Dx
real(kind=8)::u0(M:N+M+1,-N:N),v0(M:N+M,-N-1:N+1)
,zeta0(M:N+M,-N:N)
real(kind=8)::u1(M:N+M+1,-N:N),v1(M:N+M,-N-1:N+1)
,zeta1(M:N+M,-N:N)
  integer::i,j,cishu,k
  real(kind=8)::dx2
  integer::cishu_u,cishu_v,cishu_zeta
  character*80::filename
  open (30,file='P_Dy_ZH.dat')
  open (20,file='P_Dx_ZH.dat')
!初值全部设定为0
    cishu=0
    u0=0.d0
    v0=0.d0
    zeta0=0.d0
!  先赋初值再使用
       u1=0.d0
       v1=0.d0
       zeta1=0.d0
!-----------------------
      u1(M,:)  =0.d0      !u的岸边界值
      u1(M+1,:) =0.d0      !u的第一次迭代边界值
      v1(:,-N) =0.d0      !v的水边界值
      v1(:,-N+1)=0.d0      !v第一次迭代的边界值
      zeta1(:,:)=0.d0
100 write(*,*)  "迭代次数",cishu
        cishu=cishu+1
        cishu_u=cishu+10000
       write(filename,FMT='(I6.6,A4)')cishu_u,'.dat'
            filename=trim(filename)
open(100,file=filename,status='unknown')
       doi=M+1,N+M
          ii=i*dx
           if(i==300.or.i==600)then
               write(*,*) i,'I''m_u'
           end if
                u1(i,-N)=u1(i,-N+1)   !输运条件导数为0
              doj=-N+1,N-1
                 jj=j*dy
                u1(i,j+1)=u1(i,j-1)+B_u(v0,zeta0,i,j,cishu)
                    write(100,*)ii,jj, u1(i,j+1)
               end do
         end  do
close (100)
!----------------------
        cishu_v=cishu+20000
   write(filename,FMT='(I6.6,A4)')cishu_v,'.dat'
         filename=trim(filename)
       open(101,file=filename,status='unknown')
   do  i=M,N+M
       ii=i*dx
       if(i==300.or.i==600)then
         write(*,*) i,'I''m_v'
       end if
           v1(:,-N-1)=v1(:,-N)   !提输运条件
       do  j=-N+1,N
           jj=j*dy
          v1(i,j+1)=v1(i,j-1)+B_v(u0,zeta0,i,j,cishu)
           write(101,*)   ii,jj, v1(i,j+1)
end do
   end do
close (101)
!------------------------------------------------
cishu_zeta=cishu+30000
write(filename,FMT='(I6.6,A4)')cishu_zeta,'.dat'
      filename=trim(filename)
open(1001,file=filename,status='unknown')
      do  i=M,N+M
          ii=i*dx
          if(i==300.or.i==600)then
             write(*,*) i,'Im_zeta'
          end if
        doj=-N+1,N-1
           jj=j*dy
          zeta1(i,j+1)=zeta1(i,j-1)+B_zeta(u1,v1,i,j)
           write(1001,*)  ii,jj, zeta1(i,j+1)   !030001.dat
         end do
      end do
close (1001)
!________判断前后两次差别[/align]

[align=left]  do i=M,N+M
    do j=-N,N
dx2=dx2+(u1(i,j)-u0(i,j))**2.d0+(v1(i,j)-v0(i,j))**2.d0
+(zeta1(i,j)-zeta0(i,j))**2.d0
    end do
  end do
       dx2=dsqrt(dx2)
write(*,*) "前后差距",dx2
    if(dx2>=eps)then
       u0=u1
       v0=v1
       zeta0=zeta1
       goto  100
    end if
stop
endprogrammain


这就是只算了最后一个。不是累加。累加应该是 dx2 = dx2 + ...
岸边的鱼 发表于 2014-5-14 10:10:38
vvt 发表于 2014-5-13 22:37
太长了,实在没精力看。
我觉得应该是楼主的代码写得不好,而不是算法问题。

我的dx2就是累加啊?不是算最后一个,dx2是u1,v1,zeta1 三个数组对应的数字与前面一次计算的u0,v0,zeta0的差值啊。还是谢谢你的关注。
vvt 发表于 2014-5-13 22:37:27
太长了,实在没精力看。
我觉得应该是楼主的代码写得不好,而不是算法问题。

你确定 dx2 就只算最后一个?而不是累加?
岸边的鱼 发表于 2014-5-13 16:14:40
感谢各位,帮忙看看的大神,这个破问题纠结了2个月了,郁闷死了
岸边的鱼 发表于 2014-5-13 16:14:02
因为长度受到限制,所以就没有吧计算结果的图发上来,大家可以运行一下,迭代下去会逐步变大的

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