Application of the modified method of finite elements to identification of temperature of a body heated with a moving heat source

A transient 2-dimensional problem of heat flow with a moving heat source is considerent. It is assumed that the heat source is moving along one of the sides of a rectangle with a constant velocity. The unknown is the temperature distribution in a flat rectangular area. The paper presents an approximate solution which is based on the finite element method with a modified basis function. The space-time basis functions are combinations of heat polynomials which strictly satisfy the heat equation. Cartesian coordinates were used to solve the problem.

W pracy rozważane jest dwuwymiarowe niestacjonarne zagadnienie przepływu ciepła z ruchomym źródłem ciepła na brzegu obszaru. Zaklada się, że źródło ciepła porusza się wzdłuż brzegu prostokąta ze stałą prędkością. Poszukiwany jest rozkład temperatury w obszarze o kształcie prostokąta. Przybliżone rozwiązanie problemu zaprezentowane w pracy opiera się na metodzie elementów skończonych ze zmodyfikowanymi funkcjami bazowymi. Skonstruowane czasoprzestrzenne funkcje bazowe są kombinacją wielomianów cieplnych, tzn. wielomianów ściśle spełniających równanie przewodnictwa ciepła. Zagadnienie rozwiązane zostało we współrzędnych kartezjańskich.