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离子声波中非线性分数阶偏微分方程的近似解。 (英语) Zbl 1484.35374号

摘要:引入渐近同伦摄动法(AHPM)来获得非线性分数阶模型的解。为了说明我们的方法,我们选择了分数阶Zakharov-Kuznetsov方程的两种特殊情况FZK((3,3,3))和FZK[(2,2,2)]。与其他现有的同伦摄动程序相比,AHPM是一个非常新的程序。AHPM中引入了一种新的辅助功能。利用变分迭代法VIM和精确解,将AHPM解与分数复变换FCT解进行了比较。进一步,将AHPM解的曲面图与同伦摄动变换法(HPTM)解的曲面图形进行了比较。相比之下,AHPM计算的解与问题的精确解是一致的。仿真部分表明,我们新开发的程序是有效和明确的。

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35兰特 分数阶偏微分方程
65米99 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
35K57型 反应扩散方程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] A.R.Seadawy,em>使用直接代数方法求解Boussinesq和广义五阶KdV方程。数学。科学。,6, 4081-4090 (2012) ·Zbl 1264.35083号
[2] A.R.Seadawy,em>量子等离子体中二维离子声波的稳定性分析。等离子体,21(2014)
[3] A.R.Seadawy,em>广义耦合非线性KdV方程行波解的稳定性分析。数学。信息科学。,10209-214(2016)·doi:10.18576/amis/100120
[4] A.R.Seadawy,em>磁化等离子体中离子声波的三维非线性修正Zakharov-Kuznetsov方程。数学。申请。,71, 201-212 (2016) ·兹比尔1443.82015 ·doi:10.1016/j.camwa.2015.11.006
[5] A.R.Seadawy和D.Lu,em>磁化双离子温度尘埃等离子体中三维非线性扩展Zakharov-Kuznetsov动力学方程的离子声孤波解。,6, 590-593 (2016) ·doi:10.1016/j.rinp.2016.08.023
[6] A.R.Seadawy,em>量子等离子体中二维非线性Kadomtsev-Petviashvili-Burgers方程的离子声孤波解。方法应用。科学。,40, 1598-1607 (2017) ·Zbl 1366.35141号 ·doi:10.1002/mma.4081
[7] A.R.Seadawy,em>色散浅水波的弱非线性二维高阶Kadomtsev-Petviashvili动力学方程的行波解。J.Plus,132(2017)
[8] A.R.Seadawy,em>高阶非线性薛定谔方程及其解的广义非线性高阶KdV方程</em,Optik Int.J.Light Electron Opt。,139, 31-43 (2017) ·doi:10.1016/j.ijleo.2017.03.086
[9] A.R.Seadawy,em>广义导数高阶非线性薛定谔方程及其亮孤子和暗孤子解的调制不稳定性分析</em,J.Electromagn。波浪应用。,31, 1353-1362 (2017) ·doi:10.1080/09205071.2017.1348262
[10] A.R.Seadawy,em>尘声等离子体中二维非线性Kadomtsev-Petviashvili动力学方程的孤立波解
[11] Y.Rangkuti;B.M.Batiha和M.T.Shatnawi,em>分数阶Zakharov-Kuznetsov方程的分数阶复变换解。数学。决议,5,24-28(2016)·doi:10.14419/ijamr.v5i1.5759
[12] D.Kumar;J.Singh和S.Kumar,em>离子声波中产生的非线性分数Zakharov-Kuznetsov方程的数值计算</em,J.埃及。数学。《社会学杂志》,22,373-378(2014)·Zbl 06363304号 ·doi:10.1016/j.joes.2013.11.004
[13] I.Podlubny,《分数阶微分方程》,学术出版社,纽约,1999年·Zbl 0924.34008号
[14] I.Podlubny,em>分数积分和分数微分的几何和物理解释</em,Fract。计算应用程序。分析。,5, 367-386 (2002) ·Zbl 1042.26003号
[15] J.H.He,分数导数非线性振动及其应用。
[16] J.H.He,em>非线性分数阶微分方程及其近似的一些应用</em,Bull。科学。技术。,15, 86-90 (1999)
[17] A.Luchko和R.Groneflo,《带Caputo导数的分数阶微分方程的初值问题》,印前系列A08-98,Fachbreich Mathematik und Informatik,柏林弗雷克大学,1998年。
[18] K.S.Miller和B.Ross,《分数微积分和分数微分方程导论》,John Wiley and Sons,Inc.,纽约,1993年·Zbl 0789.26002号
[19] K.B.Oldham和J.Spanier,<em>分数微积分</em>,新
[20] M.Caputo,em>Q几乎与频率无关的耗散线性模型。第二部分地球物理。《国际期刊》,第13期,第529-539页(1967年)·doi:10.1111/j.1365-246X.1967.tb02303.x文件
[21] S.Ali;S.Bushnaq;K.Shah,t al.分数阶Cauchy反应扩散方程的数值处理</em,混沌孤子分形,103,578-587(2017)·Zbl 1375.35592号 ·doi:10.1016/j.chaos.2017.07.016
[22] M.M.Meerschaert和C.Tadjeran,em>双边空间分数阶偏微分方程的有限差分逼近。数字。数学。,56, 80-90 (2006) ·Zbl 1086.65087号 ·doi:10.1016/j.apnum.2005.02.008
[23] C.Tadjeran和M.M.Meerschaert,em>二维分数扩散方程的二阶精确数值方法。物理。,220, 813-823 (2007) ·Zbl 1113.65124号 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.05.030
[24] V.E.林奇;B.A.Carrerasand;D.del-Castillo-Negrete,t al.分数阶偏微分方程解的数值方法。物理。,192, 406-421 (2003) ·Zbl 1047.76075号 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.07.008
[25] S.Momani和K.Al-Khaled,em>分数阶微分方程组的分解方法数值解。数学。计算。,162, 1351-1365 (2005) ·Zbl 1063.65055号
[26] S.Momani,em>分数KdV方程的显式数值解。计算。模拟。,70, 110-118 (2005) ·兹比尔1119.65394 ·doi:10.1016/j.matcom.2005.05.001
[27] S.Momani,em>时空分数Burgers方程的非微扰分析解</em,混沌孤子分形,28930-937(2006)·Zbl 1099.35118号 ·doi:10.1016/j.chaos.2005.09.002
[28] S.Momani和Z.Odibat,em>时间分数阶Navier-Stokes方程的Adomian分解法解析解。数学。计算。,177, 488-494 (2006) ·Zbl 1096.65131号
[29] Z.Odibat和S.Momani,em>时间分数阶波动方程边值问题的近似解。数学。计算。,1811351-1358(2006年)·Zbl 1110.65068号
[30] Z.Odibat和S.Momani,em>变分迭代法在分数阶非线性微分方程中的应用</em,Int.J.非线性科学。数字。模拟。,7, 27-34 (2006) ·兹比尔1401.65087
[31] S.Momani和Z.Odibat,em>分数阶线性微分方程求解方法的数值比较</em,混沌孤子分形,311248-1255(2007)·Zbl 1137.65450号 ·doi:10.1016/j.chaos.2005.10.068
[32] S.Momani和Z.Odibat,em>分数阶微分方程的数值方法</em,J.Compute。申请。数学。,207, 96-110 (2007) ·Zbl 1119.65127号 ·doi:10.1016/j.cam.2006.07.015
[33] Z.Odibat和S.Momani,em>求解分数阶非线性偏微分方程的数值方法。数学。型号1。,32, 28-39 (2008) ·Zbl 1133.65116号 ·doi:10.1016/j.apm.2006.10.025
[34] Z.Odibat和S.Momani,em>改进的同伦摄动法:分数阶二次Riccati微分方程的应用</em,混沌孤子分形,36,167-174(2008)·Zbl 1152.34311号 ·doi:10.1016/j.chaos.2006.06.041
[35] S.Momani和Z.Odibat,em>线性分数阶偏微分方程同伦摄动法和变分迭代法的比较</em,计算。数学。申请。,54, 910-919 (2007) ·Zbl 1141.65398号 ·doi:10.1016/j.camwa.2006.12.037
[36] S.Momani和Z.Odibat,em>分数阶非线性偏微分方程的同伦摄动方法</em,Phys。莱特。A、 365、345-350(2007)·Zbl 1203.65212号 ·doi:10.1016/j.physleta.2007.01.046
[37] A.Yöldñrñm和Y.Gülkanat,em>用He同伦微扰法分析分数阶Zakharov-Kuznetsov方程。西奥。物理。,53, 1005-1010 (2010) ·Zbl 1218.35196号 ·doi:10.1088/0253-6102/53/6/02
[38] Y.Khan;N.Faraz和A.Yildirim,em>使用He变分方法的广义Zakharov方程的新孤子解。数学。莱特。,24, 965-968 (2011) ·Zbl 1211.35071号 ·doi:10.1016/j.aml.2011.01.006
[39] S.Momani和A.Yíldñrñm,em>用He同伦摄动法求解具有非线性源项的分数阶对流扩散方程的解析近似解。数学。,87, 1057-1065 (2010) ·Zbl 1192.65137号 ·doi:10.1080/00207160903023581
[40] V.E.Zakharov和E.A.Kuznetsov,em>关于三维孤子</em,Sov。物理。,39, 285-288 (1974)
[41] S.Monro和E.J.Parkes,em>修正Zakharov-Kuznetsov方程的推导及其解的稳定性。,62, 305-317 (1999) ·doi:10.1017/S0022377899007874
[42] S.Monro和E.J.Parkes,em>修正的Zakharov-Kuznetsov方程的单波解的稳定性。,64, 411-426 (2000) ·doi:10.1017/S002237780008771
[43] 廖圣杰(S.J.Liao),《非线性问题的拟议分析技术及其应用》</em>
[44] J.H.He,em>近似溶胶。技术取决于人工参数</em,Commun。非线性科学。数字。模拟。,3, 92-97 (1998) ·Zbl 0921.35009号 ·doi:10.1016/S1007-5704(98)90070-3
[45] V.Marinca和N.Herisanu,em>最优同伦渐近法在求解传热中产生的非线性方程中的应用</em,国际通讯。热质传递,35,710-715(2008)·doi:10.1016/j.icheatmassstransfer.2008.02.010
[46] N.Herisanu和V.Marinca,em>旋转电机非保守动力系统的最优同伦摄动法</em,Z.Naturforsch。A、 67509-516(2012)·doi:10.5560/znb.2012-0118
[47] N.Herisanu;V.马林卡;G.Madescu,t al.永磁同步发电机对阵风的动态响应·Zbl 1476.37096号
[48] V.Marinca和N.Herisanu,em>关于具有多孔壁的垂直通道中Walters B型粘弹性流体的流动·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.07.094
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