金山文学网 - 都市青春 - 万能数据在线阅读 - 第311页

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    因为它和波动方程的关系,该方程在物理学中电磁辐射,地震学和声学等相关研究领域里有着广泛应用。

    在方程式可以表示为△f(x) k^2f(x)=g(x),x∈Ω。

    其中,△是拉普拉斯算子,k为波数,闭集Ω∈R^d,d=1,2,3……

    Helmholtz方程的数值解法很多,主要包括有限差分法,有限元法,边界元法和无网格法等。不过上面这几个对于导数的要求较高且计算量比较大。

    所以,这个课题研究项目,就是想通过联合紧致差分格式(CCD),对Helmholtz方程进行离散。联合Helmholtz多项式在每点极其相邻两点的值与一二阶导数值,从而结合泰勒展开式导出线性系统。

    简单来说,这是一个相当复杂且极其考验计算力的课题项目。

    和程诺他们所见到一些练习题目相比,根本不在一个难度层面上。所以才需要专门申报一个课题下来,花费大量的时间来研究这个问题。

    对于程诺的惊呼,廖之行不可置否的笑着点头,“确实,这个项目对于目前的你们来说,确实有些难度。不过,也并非是无法完成。”

    “更何况,也不是需要你们一个人去单独完成这个任务。而是要靠你们四人组成的这个小团队相互配合。各自发挥自己的长处。潜心钻研。”

    最后,廖之行声音严肃地说道,“你们要时刻牢记一句话:有志者,事竟成,破釜沉舟,二百秦关终属楚。苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴!”

    给四人灌了一碗鸡汤之后,廖之行端起桌前的保温杯,小饮了一口。

    他抬起手腕,看了看手表上时间。然后起身站起。

    “好了,我这边还有事。这边就交给你们了。姜硕博,王根基,还有庄破晓,你给程诺介绍一下这个课题的主要内容,和你们目前的研究进度。然后给程诺找点事做。具体干啥,你们自己商量就行。”

    “好。”三位学长应着点头,目送廖之行推门离去。

    办公室内,气氛沉默了几分钟。

    大四学长姜硕博缓和气氛的一笑,“大家不要这么沉默啊。根基,你给这位程诺学弟讲一下我们正在做的这个课题。让他大概了解一下我们在做什么。”

    “没问题。”王根基一打响指,从书包中掏出自己的笔记本电脑,连上办公室的投影仪,对着程诺一挑眉,“程诺学弟,看你那迷茫的小眼神,一定是对于这个课题双眼一抹黑吧。”

    “不过没关系,你才大一,知识储备明显还不够。这个课题,不需要你能吃透他。困难的那些,交给我们三个。你只需要给我们打打下手就行了。”

    “有学长我在,保证带你装逼带你飞!”王根基拍着胸脯,装逼气息十足的说下这句话。

    “根基,别废话了,你赶快讲。然后我们分配一下任务就散了。”姜硕博扶扶眼镜,口中催促道。

    “好嘞,马上,马上!”王根基操控着鼠标,点开一个Word文档。

    他轻咳一下,缓缓开口,“我们这个课题,其实简单来讲,就是用紧致差分这种格式对二维的Helmholtz方程进行离散。该差分格式具有六阶精度,三点差分和隐式的特点……”

    讲道一半,王根基好像突然想起来什么似的,对程诺问道,“程诺学弟,你应该知道Helmholtz方程和紧致差分格式各自都是什么吧?这两个名词,似乎应该你们还没有接触道。”

    “不过,既然廖老师让你加入我们课题组,那应该对你来说不是问题吧?”王根基的笑吟吟的望着程诺。

    “Helmholtz方程和紧致差分格式吗?”程诺挠挠头,谦虚的道,“略有耳闻。”

    “哦?”王根基眸子一亮,伸手示意程诺,“那程诺学弟,你简单说一下你的理解。正好趁着这个机会,学长给你补充一下你漏掉的东西,这你彻底了解这两个名词。”

    在王根基看来,以程诺大一的学历,能知道这两个明显超纲的名词已实属不易。估计也是偶然听说而已。到最后还不是要靠自己来解释。

    正好,王根基打算趁这个机会,在程诺心里树立起学长的威信。

    “那这样就多谢谢学长了。麻烦你们了。”程诺语气诚恳。

    “哎,不麻烦,不麻烦。”得了程诺的夸赞,王根基一挥手,得意的哈哈大笑,“指导学弟学习,本就是我们身为学长分内的事。你就大胆的说,就算说错了也没关系的!”

    程诺点头,“那我先说一下Helmholtz方程吧,它是由德国物理学家亥姆霍兹命名的。是指在数学上具有(△2 k2)ψ=f形式的双曲型偏微分方程……式中△2为拉普拉斯算子,在直角坐标系中为亥姆霍兹方程亥姆霍兹方程;ψ为待求函数;k2为常数;f为源函数。当f等于零时称为齐次亥姆霍兹方程;f不等于零时称为非齐次亥姆霍兹方程……”

    程诺侃侃而谈:“……当一个函数F(x,y,z,t)随时间作简谐变动时,可以表成F(x,y,z)ejwt的形式,这时д/дt相当于jω,д2/дt2相当于ω2,代入……”

    从亥姆霍兹方程的来源,公式,解法,变换,应用,程诺可谓是面面俱到,每一个地方都说的细致入微,挑不出任何错误。

    光是Helmholtz方程这一个名词,程诺就滔滔不绝了十多分钟的时间,说的那叫一个唾沫横飞,抑扬顿挫,而且到现在还没有停止的趋势。