×

求解(3+1)维时空分数阶Jimbo-Miwa方程的两种可靠方法。 (英语) 兹比尔1426.35231

摘要:我们研究了在修正Riemann-Liouville导数意义下获得(3+1)维非线性时空分数阶Jimbo-Miwa方程精确解的方法。用于解析求解该方程的方法有(左(G'/G,1/G\right))-展开法和新的(左(G’/G)-展开方法。据我们所知,还没有研究人员应用这些方法来获得方程的精确解。这些方法的应用简单、优雅、高效、可靠。特别地,将新的(左(G'/G右)-展开法应用于方程,我们获得了比使用其他现有方法更精确的解,例如:(左(G’/G左)-展开方法和(exp左(-\Phi(xi)\right))-展开方法。的精确解使用这两种方法得到的方程可以根据双曲函数、三角函数和有理函数进行分类。这两种方法获得的一些结果是新的,并在这里首次报道。此外,该方程的精确显式解具有许多物理意义,如孤子孤立波解、周期波解和奇异多重解。

理学硕士:

35兰特 分数阶偏微分方程
第35季度53 KdV方程(Korteweg-de-Vries方程)
35C05型 封闭式PDE解决方案
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 卢·D。;Seadawy,A。;Arshad,M.,《扩展简单方程法在不稳定非线性薛定谔方程上的应用》,Optik-International Journal for Light and Electron Optics,140,136-144,(2017)·doi:10.1016/j.ijleo.2017.04.032
[2] Bazyar,M.H。;Song,C.,《瞬态波散射分析及其在使用比例边界有限元法进行现场响应分析中的应用》,土壤动力学与地震工程,98,191-205,(2017)·doi:10.1016/j.soildyn.2017.04.010
[3] Kumar,S.,《工程科学中出现的一种新的分数模型及其解析近似解》,《亚历山大工程杂志》,52,4,813-819,(2013)·doi:10.1016/j.aej.2013.09.005
[4] 尼基丁,V.F。;斯米尔诺夫,N.N。;Smirnova,M.N。;Tyurenkova,V.V.,《高频电磁辐射影响下的机载电子设备安全》,《宇航学报》,135,181-186,(2017)·doi:10.1016/j.actaastro.2016.09.012
[5] 伊斯兰西拉杰;Ahmad,I.,《伤口愈合模型产生的PDE的局部无网格方法》,应用数学建模,48,688-710,(2017)·Zbl 1480.65292号 ·doi:10.1016/j.apm.2017.04.015
[6] 秦,Z。;Mu,G。;Ma,H.,KdV-Sawada-Kotera方程五阶形式的(G'/G)-展开法,应用数学与计算,22229-33,(2013)·Zbl 1329.35273号 ·doi:10.1016/j.amc.2013.06.093
[7] 鲍德温博士。;哥克塔斯,犹他州。;Hereman,W.,非线性微分方程双曲正切解的符号计算,计算机物理通信,162,3203-217,(2004)·Zbl 1196.68324号 ·doi:10.1016/j.cpc.2004.07.002
[8] Zahran,E.H。;Khater,M.M.,修改的扩展tanh函数方法及其在Bogoyavlenskii方程中的应用,应用数学建模,40,371769-1775,(2016)·Zbl 1446.35178号 ·doi:10.1016/j.apm.2015.08.018
[9] Aslan,I.,《关于外函数法在KP方程中孤子解的应用》,应用数学与计算,219,6,2825-2828,(2012)·Zbl 1309.35104号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.09.046
[10] 拉维,L。;萨哈·雷,S。;Sahoo,S.,用外函数法求解耦合Boussinesq–Burgers方程的新精确解,海洋工程与科学杂志,2,1,34-46,(2017)·doi:10.1016/j.joes.2016.09.001
[11] Shi,Y。;戴,Z。;Li,D.,高阶色散非线性薛定谔方程的正确行波解,应用数学与计算,216,551583-1591,(2010)·Zbl 1190.35211号 ·doi:10.1016/j.amc.2010.03.011
[12] Wazwaz,A.-M.,Sawada-Kotera-Itö七阶方程多重解的Hirota直接法和tanh-coth法,应用数学与计算,199,133-138,(2008)·Zbl 1153.65363号 ·doi:10.1016/j.amc.2007.09.034
[13] Wazwaz,A.-M.,浅水波三模型方程多重求解的Hirota直接方法,应用数学与计算,201,1-2,489-503,(2008)·Zbl 1143.76018号 ·doi:10.1016/j.amc.2007.12.037
[14] Hubert,M.B。;贝彻温,G。;Doka,S.Y。;Timoleon Crepin,K.,使用Kudryashov方法和(G'/G)-展开方法的非线性传输线的孤子波解,应用数学与计算,239,299-309,(2014)·Zbl 1334.35013号 ·doi:10.1016/j.amc.2014.04.065
[15] Ryabov,P.N。;Sinelshchikov,医学博士。;Kochanov,M.B.,Kudryashov方法在求高阶非线性发展方程精确解中的应用,应用数学与计算,218,7,3965-3972,(2011)·Zbl 1246.35015号 ·doi:10.1016/j.amc.2011.09.027
[16] Van Gorder,R.A.,《变分迭代法是同伦分析法的特例》,《应用数学快报》,45,81-85,(2015)·Zbl 1325.65118号 ·doi:10.1016/j.aml.2015.013.013
[17] Wazwaz,A.-M.,变分迭代法:求解线性和非线性波动方程的可靠分析工具,计算机与数学应用,54,78926-932,(2007)·Zbl 1141.65388号 ·doi:10.1016/j.camwa.2006.12.038
[18] Hashim,I.,解四阶积分微分方程边值问题的Adomian分解方法,计算与应用数学杂志,193,2,658-664,(2006)·Zbl 1093.65122号 ·doi:10.1016/j.cam.2005.05.034
[19] 巴萨克,K.C。;雷,P.C。;Bera,R.K.,用Adomian分解法求解带有二次非线性项的非线性Klein-Gordon方程,非线性科学与数值模拟中的通信,14,3,718-723,(2009)·Zbl 1221.65272号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2007.09.018
[20] Bera,P.K。;Sil,T.,量子力学问题中的同伦微扰法,应用数学与计算,219,6,3272-3278,(2012)·Zbl 1309.81093号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.10.004
[21] Saberi Nik,H.公司。;埃法蒂,S。;Shirazian,M.,Hamilton-Jacobi-Bellman方程的同伦摄动近似解析解,应用数学建模,36,11,5614-5623,(2012)·兹比尔1254.65107 ·doi:10.1016/j.apm.2012.01.013
[22] Gavete,L。;乌拉那,F。;Benito,J.J。;加西亚,a。;乌里亚,M。;Salete,E.,使用广义有限差分法求解二阶非线性椭圆偏微分方程,计算与应用数学杂志,318378-387,(2017)·Zbl 1357.65232号 ·doi:10.1016/j.cam.2016.07.025
[23] Jose,J。;Choi,S.-J。;Giljarhus,K.E.T。;Gudmestad,O.T.,基于有限差分法和有限体积法的两种不同数值模型对单桩结构物上破碎波浪力数值模拟的比较,海洋工程,137,78-88,(2017)·doi:10.1016/j.oceaneng.2017.03.045
[24] 阿格拉瓦尔,M。;Jog,C.S.,混合有限元背景下非线性弹性动力学的二次时间有限元方法,应用数学与计算,305203-220,(2017)·Zbl 1411.74051号 ·doi:10.1016/j.amc.2017.01.059
[25] Podlubny,I.,分数微分方程。分数微分方程,科学与工程数学,198,(1999),美国加州圣地亚哥:学术出版社,美国加州圣迭戈·Zbl 0924.34008号
[26] Feng,Q.,数学物理中时空分数阶偏微分方程行波解的一种新的分析方法,Optik国际光电子光学杂志,130,310-323,(2017)·doi:10.1016/j.ijleo.2016.10.106
[27] 黄,C。;曹,J。;肖,M。;Alsadei,A。;Alsaadi,F.E.,具有不可公度阶次的时滞分数捕食者-食饵系统的控制分歧,应用数学与计算,293,293-310,(2017)·Zbl 1411.37068号 ·doi:10.1016/j.amc.2016.08.033
[28] O.马龙。;Momoniat,E.,金融分数扩散模型数值解的比较,非线性分析。真实世界应用。国际多学科期刊,10,6,3435-3442,(2009)·兹比尔1180.91308 ·doi:10.1016/j.nonrwa.2008.10.066
[29] 平托,C.M。;Carvalho,A.R.,艾滋病毒动力学的潜伏期分数阶模型,计算与应用数学杂志,312240-256,(2017)·Zbl 1352.34076号 ·doi:10.1016/j.cam.2016.05.019
[30] Ramana,P.V.公司。;Prasad,B.K.R.,Van der Pol方程的修正Adomian分解方法,国际非线性力学杂志,65,121-132,(2014)·doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2014.03.006
[31] Duan,J.-S。;Chaolu,T。;Rach,R.,用Rach-Adomian-Meyers修正分解法求解非线性分数阶常微分方程初值问题,应用数学与计算,218,17,8370-8392,(2012)·Zbl 1245.65087号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.01.063
[32] 吴国忠。;Baleanu,D.,分数导数Burgers流的变分迭代法——新拉格朗日乘子,应用数学建模,37,9,6183-6190,(2013)·兹比尔1438.76046 ·doi:10.1016/j.apm.2012.12.018
[33] 新泽西州福特。;肖,J。;Yan,Y.,时间分数阶偏微分方程的有限元方法,分数阶微积分和应用分析。国际理论与应用杂志,14,3,454-474,(2011)·Zbl 1273.65142号 ·doi:10.2478/s13540-011-0028-2
[34] Gómez S.,C.A.,非线性分数阶Sharma-Tasso-Solver方程:新的精确解,应用数学与计算,266385-389,(2015)·Zbl 1410.35274号 ·doi:10.1016/j.amc.2015.05.074
[35] Abdel-Salam,E.A.-B。;Hassan,G.F.,时空分数Burgers和Sharma-Tasso-Solver方程的多波解,Ain Shams工程杂志,7,1,463-472,(2016)·doi:10.1016/j.asej.2015.04.001
[36] Abdel-Salam,E.A.-B。;Gumma,E.A.E.,使用改进的分数阶Riccati展开法分析非线性时空分数阶微分方程,Ain Shams Engineering Journal,6,2,613-620,(2015)·doi:10.1016/j.asej.2014.10.014
[37] O.Guner。;Bekir,A。;联合国秘书长。,求解时间分数阶Clannish Random Walker抛物方程的两种可靠方法,Optik-International Journal for Light and Electron Optics,127,20,9571-9577,(2016)·doi:10.1016/j.ijleo.2016.07.012
[38] Demiray,S。;英国国家统计局。;Bekir,A.,使用(G'/G,1/G)-展开法求解非线性波动方程的精确解,埃及数学学会杂志,23,1,78-84,(2015)·兹比尔1319.34008 ·doi:10.1016/j.joems.2014.02.011
[39] 扎耶德,E.M.E。;Alurrfi,K.A.E.,(G'/G,1/G)-展开法及其在描述飞秒脉冲在非线性光纤中传播的两个非线性薛定谔方程中的应用,Optik-国际光电子光学杂志,127,4,1581-1589,(2016)
[40] 沙克尔,M。;Mohyud-Din,S.T.,利用(G'/G,1/G)-展开法求解正Gardner-KP方程的孤子解,Ain Shams Engineering Journal,5,3,951-958,(2014)·doi:10.1016/j.asej.2014.03004
[41] 李,L.-x。;Li,E.-q。;Wang,M.-l.,(G'/G,1/G)-展开法及其在Zakharov方程行波解中的应用,应用数学。《中国大学学报》,25,4,454-462,(2010)·Zbl 1240.35463号 ·doi:10.1007/s11766-010-2128-x
[42] 哈菲兹,M.G。;Alam,M.N。;Akbar,M.A.,使用新的\((G’/G)\)展开方法求解Klein-Gordon方程的精确行波解,物理学成果,4177-184,(2014)·doi:10.1016/j.rinp.2014.09.001
[43] Hafez,M.G.,使用新的(G'/G)-展开方法的(1+1)维三次非线性薛定谔方程的新行波解,贝尼苏夫大学基础与应用科学杂志,5,2,109-118,(2016)·doi:10.1016/j.bjbas.2016.03.003
[44] Alam,M.N。;阿克巴,医学硕士。;Mohyud-Din,S.T.,一种新的(G'/G)-展开方法及其在Boussinesq方程中的应用,中国物理B,23,2,20-203,(2014)·doi:10.1088/1674-1056/23/2/020203
[45] Alam,M.N。;Akbar,M.A.,利用新的(G'/G)-展开法求解非线性(1+1)维修正Benjamin-Bona-Mahony方程的行波解,国际物理评论与研究,4,147-165,(2014)
[46] Jimbo,M。;Miwa,T.,孤子和无穷维李代数,数学科学研究所出版物,19,3,943-1001,(1983)·Zbl 0557.35091号 ·doi:10.2977/prims/1195182017
[47] Cao,B.,Jimbo-Miwa方程和Konopelchenko-Dubrovsky方程的解,《应用数学学报》,112,2,181-203,(2010)·Zbl 1198.35206号 ·doi:10.1007/s10440-009-9559-5
[48] Wazwaz,A.-M.,Calogero-Bogoyavlenskii-Schiff,Jimbo-Miwa和YTSF方程的多重孤子解,应用数学与计算,203,2,592-597,(2008)·兹比尔1154.65366 ·doi:10.1016/j.amc.2008.05.004
[49] Shi,Y。;Han,S.,使用新的测试函数方法求解Jimbo-Miwa方程,2011年第七届国际自然计算会议论文集,ICNC 2011·doi:10.1109/ICNC.2011.6022548
[50] Mehdipoor,M。;Neirameh,A.,(3+1)维Jimbo-Miwa方程的新孤子解,Optik-International Journal for Light and Electron Optics,126,23,4718-4722,(2015)·doi:10.1016/j.ijleo.2015.08.019
[51] Xu,G.Q.,(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili和Jimbo-Miwa方程的孤子解,混沌,孤子和分形,30,1,71-76,(2006)·Zbl 1141.35444号 ·doi:10.1016/j.chaos.2005.08.089
[52] 马伟(Ma,W.)。;Lee,J.,(3+1)维Jimbo-Miwa方程的变换有理函数方法和精确解,混沌,孤立子和分形,42,331356-1363,(2009)·Zbl 1198.35231号 ·doi:10.1016/j.chaos.2009.03.043
[53] Jumarie,G.,从不可微函数的修正Riemann-Liouville导数导出的一些基本分数阶微积分公式表,《应用数学快报》。《国际快速出版杂志》,22,3,378-385,(2009)·Zbl 1171.26305号 ·doi:10.1016/j.aml.2008.06003
[54] Jumarie,G.,《分数阶微积分中通过分数阶差分的导数链规则及其在系统建模中的应用》,中欧物理杂志,11,6,617-633,(2013)·doi:10.2478/s11534-013-0256-7
[55] Jumarie,G.,不可微函数的修正Riemann-Liouville导数和分数Taylor级数的进一步结果,计算机与数学应用,51,9,1367-1376,(2006)·Zbl 1137.65001号 ·doi:10.1016/j.camwa.2006.02.001
[56] 他,J.-H。;埃拉根,S.K。;Li,Z.B.,分数复数变换的几何解释和分数微积分的导数链规则,《物理快报》。A、 376、4、257-259(2012)·兹比尔1255.26002 ·doi:10.1016/j.physleta.2011.11.030
[57] 苏,W.-H。;杨晓杰。;贾法里,H。;Baleanu,D.,局部分数微分算子内康托集波动方程的分数复变换方法,差分方程进展,2013,97,8,(2013)·兹比尔1380.35163 ·数字对象标识代码:10.1186/1687-1847-2013-97
[58] Güner,O。;Bekir,A。;Cevikel,A.C.,时间分数阶Cahn-Allen方程的各种精确解,《欧洲物理杂志》Plus,130,7,146,(2015)·doi:10.1140/epjp/i2015-15146-9
[59] 李,B。;陈,Y。;Zhang,H.,具有任意阶非线性项的新的一般二维KDV-型和二维KDV-Burgers型方程的显式精确解,《物理学报A:数学与一般》,35,39,8253,(2002)·邮编:1040.35100 ·doi:10.1088/0305-4470/35/39/309
[60] Zhu,S.,非线性发展方程中的广义Riccati方程映射方法:在(2+1)维Boiti-Leon-Tempinelle方程中的应用,混沌、孤子和分形,37,5,1335-1342,(2008)·Zbl 1142.35597号 ·doi:10.1016/j.chaos.2006.10.015
[61] Zheng,C.-L.,评论“非线性演化方程中的广义Riccati方程映射方法:在(2+1)维Boiti-Leon-Pempinelle方程中的应用”,混沌、孤子和分形,39,3,1493-1495,(2009)·Zbl 1197.35261号 ·doi:10.1016/j.chaos.2007.04.026
[62] 王,M。;李,X。;Zhang,J.,数学物理中非线性发展方程的(G'/G)-展开法和行波解,《物理快报》A,372,4,417-423,(2008)·Zbl 1217.76023号 ·doi:10.1016/j.physleta.2007.07.051
[63] 张杰。;江,F。;Zhao,X.,求解非线性演化方程的一种改进的\((G'/G)\)展开方法,国际计算机数学杂志,87,871716-1725,(2010)·Zbl 1197.65161号 ·doi:10.1080/00207160802450166
[64] 阿克巴,医学硕士。;阿里,N.H.M。;Zayed,E.M.E.,A推广和改进(G公司′/G公司)-非线性演化方程的展开方法,工程中的数学问题,2012,22,(2012)·Zbl 1264.35078号 ·doi:10.1155/2012/459879
[65] 张杰。;魏,X。;Lu,Y.,广义(G'/G)-展开法及其应用,《物理快报》A,372,20,3653-3658,(2008)·Zbl 1220.37070号 ·doi:10.1016/j.physleta.2008.02.027
[66] 卡普兰,M。;Bekir,A.,《通过新方法构建时空分数阶微分方程的精确解》,Optik-International Journal for Light and Electron Optics,132,1-8,(2017)·doi:10.1016/j.ijleo.2016.11.139
[67] 阿克索伊,E。;O.Guner。;Bekir,A。;Cevikel,A.C.,(3+1)维时空分数阶Jimbo-Miwa方程的精确解,国际数值分析与应用数学会议,17382900141-2900145,(2016)·doi:10.1063/1.4952086
[68] 李,Z。;Dai,Z.,(3+1)维Jimbo-Miwa方程的丰富新精确解,数学分析与应用杂志,361,2,587-590,(2010)·Zbl 1179.35095号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2009.07.040
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。