显式格式的稳定性条件 — 自身系数必须 ≥ 0
一维非稳态导热显式递推:节点新温度 = 左右邻点 + 自身 的加权组合。权重决定稳定还是发散。
一维节点网格(第 i 层时刻)→ 求 n 点的 i+1 新值
t
n-1
t
n
t
n+1
Fo·t
n-1
Fo·t
n+1
(1−2Fo)·t
n
自身系数 1−2Fo
= +0.10
数值解 θ–时间(节点温度随时间步演化)
θ
τ
Fo = 0.45
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单步
💡 显式格式自身系数必须 ≥ 0,即
Fo
Δ
≤ 1/2
(对流边界更严:Fo
Δ
≤ 1/(2(1+Bi
Δ
))),否则非物理震荡发散;隐式格式则无条件稳定。