具有双重虚拟边界的基本解方法求解Stokes问题

针对传统的基本解方法求解二维Stokes问题时,基本解矩阵病态程度高的问题,提出一个具有双重虚拟边界的基本解方法(method of fundamental solution,MFS)。基于Laplace分解,Stokes问题被转化成3个Laplace方程,进而使用具有双重虚拟边界的基本解方法求解该Laplace方程组。对应地,这3个Laplace方程的数值解被表示成源点位于2个虚拟边界上的基本解的线性组合。利用在实际边界上的边界配置点处,方程组所要满足的边界条件,得到未知系数。数值实验表明:数值解是高度准确的,与精确解相比,误差约为10-6~10-5,通过在边界上添加噪音,数值解的稳定性得到了验证;与基本解方法相比,具有双重虚拟边界的基本解方法显著地降低了基本解矩阵的条件数。