static void Main(string[] args)
{
uint SIZE_OF_VARIABLES = 0;
uint SIZE_OF_LINE = 0;
ConsoleColor pref = Console.ForegroundColor;
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Red;
Console.WriteLine("Gauss Method");
Console.ForegroundColor = pref;
Console.Write("\nWrite Size Of Variables = ");
string ss = Console.ReadLine();
SIZE_OF_VARIABLES = uint.Parse(ss);
Console.Write("Write Size Of Lines = ");
ss = Console.ReadLine();
SIZE_OF_LINE = uint.Parse(ss);
Console.WriteLine();
GausMethod ob = new GausMethod(SIZE_OF_LINE, SIZE_OF_VARIABLES);
for (int i = 0; i < ob.Matrix.Count(); i++)
{
Console.WriteLine();
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Cyan;
for (int j = 0; j < ob.Matrix.Count(); j++)
{
Console.Write("A[{0}][{1}] = ", i + 1, j + 1);
ss = Console.ReadLine();
ob.Matrix[i][j] = double.Parse(ss);
}
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;
Console.Write("\nB[{0}] = ", i + 1);
ss = Console.ReadLine();
ob.RightPart[i] = double.Parse(ss);
}
ob.SolveMatrix();
var s = ob.ToString();
Console.WriteLine(s);
Console.ReadKey();
}
static void Main(string[] args)
{
// TM - коэффициент теплопроводности
double TM = 100;
double r = 1; //радиус сечения
double h = 10; //быстрота теплообмена (конвекция)
double q = 5; // плотность теплового потока
double tOut = 40; //температура окружающей среды
int kEls = 5; //количество кон. элементов
int Ui = 5; // количество строк
double dt = 1; //шаг по времени
// kNodes - количество узлов
int kNodes = kEls + 1;
// lEl - длина одного элемента
double lEl = 10;
// sCut - размер сечения (площадь поперечного сечения)
double sCut = Math.PI * Math.Pow(r, 2);
double CPM = 15; //теплоемк * плотн
double[,] T = new double[Ui, kNodes]; //вектор узловых значений температуры (решение)
double[,] F = new double[Ui, kNodes]; //вектор нагрузки
double[] midF = new double[kNodes]; //вектор Fcp
double[,] B = new double[kNodes, kNodes];
double[,] P = new double[kNodes, kNodes];
double[,] K = new double[kNodes, kNodes]; // матрица теплопроводности(глобальная)
double[,] C = new double[kNodes, kNodes]; // матрица демпфирования(глобальная)
int left = 100; //левые граничные условия
int right = 500; //правые граничные условия
T[0, 0] = left;
T[0, kNodes - 1] = right;
double b = left;
double a = (right - b) / ((kNodes - 1) * lEl);
//Шаг по х
double xx = lEl;
// Начальные условия
for (int i = 1; i < kNodes - 1; i++)
{
if (i == 1)
{
T[0, i] = a * xx + b;
}
else
{
xx = xx + lEl;
T[0, i] = a * xx + b;
}
}
// Вектор нагрузки для нулевого момента времени
F[0, 0] = F[0, 1] = -(h * (left - tOut) * sCut) / 2;
F[0, F.GetLength(1) - 1] = F[0, F.GetLength(1) - 2] = q * sCut / 2;
// Локальные матрицы K и C
double[,] kTTmp = new double[2, 2];
double[,] kATmp = new double[2, 2];
double[,] cTTmp = new double[2, 2];
double[,] cATmp = new double[2, 2];
kTTmp[0, 0] = sCut * TM / lEl;
kTTmp[0, 1] = -kTTmp[0, 0];
kTTmp[1, 0] = -kTTmp[0, 0];
kTTmp[1, 1] = kTTmp[0, 0];
cTTmp[0, 0] = CPM * sCut * lEl / 3;
cTTmp[0, 1] = cTTmp[0, 0] / 2;
cTTmp[1, 0] = cTTmp[0, 0] / 2;
cTTmp[1, 1] = cTTmp[0, 0];
// Заполнение глобальных матриц
for (int i = 0; i < kNodes - 1; i++)
{
K[i, i] += kTTmp[0, 0];
K[i, i + 1] += kTTmp[0, 1];
K[i + 1, i] += kTTmp[1, 0];
K[i + 1, i + 1] += kTTmp[1, 1];
C[i, i] += cTTmp[0, 0];
C[i, i + 1] += cTTmp[0, 1];
C[i + 1, i] += cTTmp[1, 0];
C[i + 1, i + 1] += cTTmp[1, 1];
}
for (int i = 0; i < kNodes; i++)
{
for (int j = 0; j < kNodes; j++)
{
C[i, j] *= 2 / dt;
}
}
// Формирование матриц для уравнения
for (int i = 0; i < kNodes; i++)
{
for (int j = 0; j < kNodes; j++)
{
B[i, j] = K[i, j] + C[i, j];
P[i, j] = C[i, j] - K[i, j];
}
}
// Заполнение матрицы температур
for (int tNumb = 1; tNumb < T.GetLength(0); tNumb++)
{
// Вектор нагрузки
F[tNumb, 0] = -(h * (T[tNumb - 1, 0] - tOut) * sCut) / 2;
F[tNumb, 1] = -(h * (T[tNumb - 1, 1] - tOut) * sCut) / 2;
F[tNumb, F.GetLength(1) - 1] = F[tNumb, F.GetLength(1) - 2] = q * sCut / 2;
for (int j = 0; j < kNodes; j++)
{
midF[j] = F[tNumb - 1, j] + F[tNumb, j];
}
//Матрица результат умеожения матрицы Р на вектор Т
double[,] tmpBVect = new double[kNodes, 1];
//Вектор, содержащий температуры на предыдущем слое
double[,] tmpT = new double[kNodes, 1];
//Вектор решние СЛАУ
double[] solve = new double[kNodes];
//Столбец свободных членов для системы
double[] bVect = new double[kNodes];
for (int i = 0; i < kNodes; i++)
{
tmpT[i, 0] = T[tNumb - 1, i];
}
tmpBVect = mult_matrix(P, tmpT);
for (int i = 0; i < kNodes; i++)
{
bVect[i] = tmpBVect[i, 0] - midF[i];
}
// Решение СЛАУ
GausMethod method = new GausMethod((uint)kNodes, (uint)kNodes);
//заполняем правую часть
method.RightPart = bVect;
//заполняем матрицу
for (int i = 0; i < kNodes; i++)
{
for (int j = 0; j < kNodes; j++)
{
method.Matrix[i][j] = B[i, j];
}
}
//решаем матрицу
method.SolveMatrix();
//сохраняем ответ
for (int i = 0; i < kNodes; i++)
{
solve[i] = method.Answer[i];
}
// Заносим значения для найденного момента времени в соответствующую строку матрицы
for (int j = 0; j < kNodes; j++)
{
T[tNumb, j] = solve[j];
}
}
// Вывод результатов
for (int i = 0; i < T.GetLength(0); i++)
{
for (int j = 0; j < T.GetLength(1); j++)
{
Console.Write("{0:f2} ", T[i, j]);
}
Console.WriteLine();
}
Console.ReadKey();
}