|
Общие численные методы
Конформное отображение $\mathbb{Z}$-образной области
С. Л. Скороходов ФИЦ ИУ РАН, 119333 Москва, ул. Вавилова, 44, Россия
Аннотация:
Для задачи конформного отображения полуплоскости на $\mathbb{Z}$-образную область с произвольной геометрией разработан метод эффективного нахождения параметров интеграла Кристоффеля–Шварца, т.е. прообразов вершин и предынтегрального множителя. Особое внимание уделено случаю кроудинга прообразов, когда традиционные методы интегрирования сталкиваются со значительными трудностями. Для этого вводится понятие кластера, определяются его центр и все подынтегральные биномы с прообразами из этого кластера разлагаются в быстросходящийся ряд по однородной схеме. Возникающие интегралы далее сводятся к одинарному или двойному ряду по гипергеометрическим функциям Гаусса $F(a,b;c;q)$. Использование формул аналитического продолжения для $F(a,b;c;q)$ в окрестность точки $q=1$ и численно устойчивых рекуррентных соотношений позволило обеспечить быструю сходимость полученных разложений. Построенные разложения оказываются также весьма эффективными при выборе начальных приближений прообразов в итерационном методе Ньютона. Использование старших членов этих разложений позволяет выразить приближения для прообразов в явном виде через элементарные функции, а последующие итерации обеспечивают быструю сходимость алгоритма. После нахождения параметров в интеграле искомое отображение строится в виде комбинации степенных разложений в прообразах, регулярных разложений в прообразе центра симметрии, в виде ряда Лорана в полукольце и в виде специальных рядов в окрестности прообразов торцевых отрезков. Численные результаты показали высокую эффективность разработанного метода, особенно в случае сильного кроудинга прообразов.
Библ. 30. Фиг. 7.
Ключевые слова:
конформное отображение, интеграл Кристоффеля–Шварца, кроудинг прообразов, гипергеометрические функции Гаусса, формулы аналитического продолжения, асимптотики параметров, $\mathbb{Z}$-образная область.
Поступила в редакцию: 13.04.2023 Исправленный вариант: 18.06.2023 Принята в печать: 10.07.2023
Образец цитирования:
С. Л. Скороходов, “Конформное отображение $\mathbb{Z}$-образной области”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 63:12 (2023), 2131–2154; Comput. Math. Math. Phys., 63:12 (2023), 2451–2473
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf11677 https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf/v63/i12/p2131
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 58 |
|