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一、有界弦自由振动
二、有限长杆上热传导
三、拉普拉斯方程定解问题
四、非齐次方程解法
五、非齐次边界条件处理
六、关于二阶常微分方程特性值问题一些结论
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基本思想:
首先求出含有变量分离形式且满足边界条件特解,然后由叠加原理作出这些解线性组合,最后由其余定解条件拟定叠加系数。
合用范围:波动问题、热传导问题、稳定场问题等
特点:
,数学上由解唯一性作确保;
,使问题简朴化。
一、有界弦自由振动
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令
代入方程:
令
代入边界条件
1、 求两端固定弦自由振动规律
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特性(固有)值问题:含有待定常数常微分方程在一定条件下求非零解问题
特性(固有)值:使方程有非零解常数值
特性(固有)函数:和特性值相相应非零解
分情况讨论:
1)
2)
3) 令 , 为非零实数
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▪分离变量
▪求特性值和特性函数
▪求另一个函数
▪求通解
▪拟定常数
分离变量法能够求解含有齐次边界条件齐次偏微分方程。
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2 解性质
x=x0时:
其中:
驻波法
t=t0时:
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例1:设有一根长为10个单位弦,两端固定,初速为零,初位移为 ,求弦作微小横向振动时位移。
解:
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