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微分求积法(Differential Quadrature Method,DQM)是一种有效的求解线性和非线性偏微分方程的数值方法。由于它的有效性和精确性,已被广泛应用于许多工业和数学领域。微分求积法对比传统的数值方法,优点在于其简单易行,可以更灵活地选择网格点。然而在使用微分求积法的时候,在处理微分方程的过程中通常采用数值微分的方法。从而微分方程被变为代数方程,然后我们得到数值解,但是众所周知的是数值微分过程对甚至是一个很小的误差都非常的敏感。作为对比一般地数值积分过程对误差的敏感度要小得多。基于这个观点,我们想到了用数值积分来代替数值微分,提出对函数的插值的过程从导函数开始。
此外我们引进了区域分裂法(Domain Decomposition Method,DDM),DDM方法是上个世纪60年代由德国数学家H.Schwerz为解复杂区域上的偏微分方程而提出的。它有很多优点,比如区域分裂的任意性,区域分裂后物理问题的数学描述多样性。
在这篇文章中,将基于最高阶导函数逼近的微分求积法(Differential Quadrature Method Based on the Approximation of the Highest Order Derivatiyes,DQMHD)和区域分裂法(DDM)结合起来来组成我们的基于最高阶导函数逼近的微分求积区域分裂法(Differential Quadrature Domain Decomposition Method Based on the Approximation of the Highest Order Derivatiyes,DQDDMHD),并用这种方法来处理奇异摄动问题。DQDDMHD方法有较好的准确度并且花费较少的计算代价。