弱解型偏微分方程允许用户将自己推导得到的弱解形式书写进COMSOL Multiphysics,然后进行求解。比较而言,这种应用模式是三种自定义偏微分方程应用模式中功能最强大,也是最复杂的,使用者也比较少。大家都头疼于推导弱解形式,然而,可以想象的是,掌握了弱形式的用户,将更加容易理解和使用COMSOL Multiphysics。顺便提一句,在所有的应用模式和PDE模式求解的时候,COMSOL Multiphysics都是先将方程式系统转为弱形式,然后组装成代数表达式总刚度矩阵来进行求解的。这也是COMSOL之所以可以进行直接强耦合的主要原因。本书第2章有弱形式的介绍。
仍然是以泊松方程为例,两边乘上试函数 u test ,积分,通过格林公式变换,最终得到如方程式1.38所示的弱解形式
然后就可以轻松地将上面这个式子填入COMSOL Multiphysics中,其中试函数用test函数来描述,如图1.7所示。
图1.7 自定义弱解PDE设定窗口
请注意图1.7中的试函数的定义,其中的test(u)表示 u test ,而test(ux)则表示∇ u test 中的第一个分量,即 ,test(uy)则表示∇ u test 中的第二个分量,即 。