• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisis kestabilan dan konsistensi (1)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Analisis kestabilan dan konsistensi (1)"

Copied!
4
0
0

Teks penuh

(1)

ut+cux = 0 0< x < b, t >0 u(x,0) = sin (x)

u(0, t) = 0 u(b, t) = 0

Skema FTBS Eksplisit:

un+1j −un j ∆t +c

un j −u

n j−1

∆x = 0

un+1j −unj + c∆t

∆x u n j −u

n j−1

= 0

Misalkan c∆t∆x =s,maka

un+1j −u n j +s u

n j −u

n j−1

= 0

un+1j = (1−s)unj +su n

j−1 (1)

Analisis Kestabilan, misalkan un

j = ρneiaj, i =

−1, a ∈ R. Substitusi pemisalan pada persamaan (1)

ρn+1eiaj= (1−s)ρneiaj+sρneia(j−1) (2) ρ= (1−s) +se−ia

ρ = (1−s) +s[cosaisina] = (1−s) +scosa−issina = [1 + (cosa−1)s] +i[−ssina]

Skema numerik (1) akan stabil jika terdapat|ρ| ≤1

|ρ| ≤ 1

|[1 + (cosa−1)s] +i[−ssina]| ≤ 1

q

[1 + (cosa−1)s]2+ [−ssina]2 ≤ 1 [1 + (cosa−1)s]2+ [−ssina]2 ≤ 1 1 + 2 (cosa−1)s+ (cosa−1)2s2+s2sin2a ≤ 1 1 + 2 (cosa−1)s+ cos2a−2 cosa+ 1

s2+s2sin2a ≤ 1 1 + 2 (cosa−1)s−2s2cosa+s2+s2 ≤ 1 1 + 2s(cosa−1)−2s2(cosa−1) ≤ 1

1 + 2s−2s2

(cosa−1) ≤ 1 2s(1−s) (cosa−1) ≤ 0 (1−s) (cosa−1) ≤ 0

(2)

Karena

−2≤(cosa−1)≤0

−1≤cosa≤1

sehingga

−2 (1−s)≤(1−s) (cosa1)≤0 (1−s)

−2 + 2s≤(1−s) (cosa1)≤0

−2 + 2s ≤ 0 2s ≤ 2 s ≤ 1

Jadi skema (1) stabil dengan syarats=c∆t ∆x ≤1.

ut+cux = 0 0< x < b, t >0 u(x,0) = sin (x)

u(0, t) = 0 u(b, t) = 0

FTCS Implisist,

un+1j −unj ∆t +c

un+1j+1 −un+1j−1

2∆x = 0

un+1j + c∆t 2∆x u

n+1 j+1 −un+1j−1

= un j un+1j +s un+1j+1 −un+1j−1

=un

j (3)

ρn+1eiaj+sρn+1eia(j+1)−ρn+1eia(j−1) = ρneiaj ρ+s ρeia−ρe−ia = 1 ρ

1 +s eia−e−ia

= 1 ρ[1 +s(cosa+isina−[cosa−isina])] = 1 ρ[1 +i2ssina] = 1

ρ = 1

1 +i2ssina

(3)

Syarat kestabilan,

Skema numerik FTCS implisit untuk persamaan transport stabil tanpa syarat.

Konsistensi, truncation term, error estimate, accuracy metode FTBS eksplisit untuk persamaan transport

un+1j −un

Substitusikan (5) dan (6) pada persamaan (4) shg diperoleh

∆t ut|nj +

Error pemotongan pertama =∆t 2 utt−

c∆x 2 uxx

Orde error: O(∆t,∆x)

Skema (4) dikatakan konsisten jika

(4)

epp= ∆t 2 utt−

c∆x

2 uxx (7)

ut+cux = 0 ut = −cux

utt = (ut)t = (−cux)t = −cuxt = −cutx = −c(ut)x = −c(−cux)x = c2uxx

epp = ∆t 2 c

2

uxx−c∆x2 uxx

= c

2∆t 2 uxx−

c∆x 2 uxx =

c2∆t

2 −

c∆x 2

uxx

Kita ingin

c2∆t

2 −

c∆x 2

uxx= 0

maka

c2∆t

2 −

c∆x 2

= 0

c2∆t = c∆x c∆t = ∆x c∆t

∆x = 1

Referensi

Dokumen terkait

Universitas Gadjah Mada 7 Perlu diingat kembali bahwa hambatan tanah terhadap tekanan yang diberikan dapat dicirikan dengan dua parameter : kekohesifan yang

Kriteria Hurtwitz merupakan metoda untuk menentukan kestabilan suatu sistem dengan cara memeriksa apakah semua akar-akar persamaan karakteristik memiliki bagian

Meskipun analisis dengan menggunakan pendekatan kontinum dan diskontinum secara Meskipun analisis dengan menggunakan pendekatan kontinum dan diskontinum secara terpisah memberikan

Tes R-FCI berupa tes isomorfik (konsep dan konteks sama) berbentuk pilihan ganda dengan tiga representasi berbeda (verbal, diagram/grafik, dan vektor/piktorial). R-FCI terdiri dari

Sistem stabil bila pole-pole loop tertutup suatu sistem terletak disebelah kiri bidang-s Dengan menggunakan kriteria kestabilan Routh Hurwitz, dapat diketahui jumlah pole

Kajian mekanisme ketidakstabilan lereng dan kerentanan gerakan tanah merupakan salah satu usaha yang penting untuk mengurangi tingkat resiko bencana yang ditimbulkannya.. Mekanisme

- Maksud: Menentukan distrubusi ukuran butir tanah yang ukurannya lebih kecil dari 0.075 mm lolos #200 - Formula Stoke: Dimana: rs adalah density partikel, rw adalah density air, D

Dari kedua lereng tersebut lereng A dan lereng B, lereng B lebih stabil dan jarang terjadi dibanding dengan lereng A dikarenakan Lereng yang memiliki nilai faktor keamanan FS stabil dan