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具有Dirichlet和非局部边界条件的一般Klein-Gordon方程的数值格式。 (英语) 兹比尔1422.65169

小结:在这项工作中,我们讨论了非线性广义Klein-Gordon方程(nlKGEs)的求解问题。导出了不同的四阶和六阶稳定显式和隐式有限差分格式。这些新方法可以用来近似所有类型的Klein-Gordon方程(KGEs),包括phi-four、形式I、II和III、sine-Gordon、Liouville、阻尼Klein-Gordon方程和许多其他方程。这些KGE在工程和理论物理中具有重要意义。
本研究中提出的高阶方法可以减少节点数,这在求解多维KGE时可能也非常有趣。在考虑解的某些光滑条件时,我们研究了所提方案的稳定性和一致性。此外,还研究了典型的Dirichlet边界条件和一些非局部积分边界条件。最后,给出了一些数值结果,以支持前面考虑的理论方面。

MSC公司:

6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
第35季度53 KdV方程(Korteweg-de-Vries方程)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] W.Allegretto,Y.Lin,A.Zhou,微传感器热敏电阻问题导致的耦合系统的盒子方案,Dyn。Contin公司。离散脉冲系统。,5:209-223, 1999. ·Zbl 0979.78023号
[2] G.Avalishvili,M.Avalishavili,D.Gordeziani,关于多维椭圆方程积分边界条件的非局部问题,应用。数学。莱特。,24(4):566-571, 2011. ·Zbl 1205.35085号
[3] W.Bao,L.Yang,Klein-Gordon-Schrödinger方程的高效精确数值方法,J.Compute。物理。,225(2):1863-1893, 2007. ·Zbl 1125.65093号
[4] G.Berikelashvili,N.Khomeriki,关于一个具有混合Dirichlet-Neumann条件的非局部边值问题的数值解,Lith。数学。J.,53(4):367-3802013年·Zbl 1327.65200号
[5] B.Bialecki,G.Fairweather,J.C.López-Marcos,非局部边界条件热方程的Crank-Nicolson-Hermite三次正交样条配点法,Adv.Appl。数学。机械。,5:442-460, 2013. ·Zbl 1279.80005号
[6] A.Biswas,A.lH。Kara,A.H.Bokhari,F.D.Zaman,具有幂律和对数律非线性的Klein-Gordon方程的孤子和守恒定律,非线性动力学。,73(4):2191-2196, 2013. ·Zbl 1281.35069号
[7] B.Bülbül,M.Sezer,非线性Klein-Gordon方程数值解的新方法,数学。问题。工程,2013:8697492013·Zbl 1299.65242号
[8] V.Capasso,K.Kunish,《模拟人与环境疾病时产生的反应-扩散系统》,Q.Appl。数学。,46:431-450, 1988. ·Zbl 0704.35069号
[9] J.H.Cushman,H.Xu,F.Deng,具有物理和化学异质性的非局部反应输运:定位误差,水资源。Res.,31(9):2219-22371995年。
[10] G.Dagan,《演化尺度的非均质性对多孔地层中运移的重要性》,《水资源》。研究,30:3327-33361994年。
[11] W.A.Day,抛物线方程和热力学,Q.Appl。数学。,50:523-533, 1992. ·Zbl 0794.35069号
[12] M.Dehghan,A.Shokri,使用径向基函数数值求解非线性Klein-Gordon方程,J.Compute。申请。数学。,230(2):400-410, 2009. ·Zbl 1168.65398号
[13] X.Deng,M.Zhao,X.Li,phi-four方程非线性变量的行波解,数学。计算。建模,49(3-4):617-6222009·兹比尔1165.35415
[14] A.H.Encinas,V.Gayoso-Martínez,A.Martín del Rey,J.Martñn-Vaquero,A.Queiruga-Dios,非线性Klein-Gordon方程II型和III型高阶数值方法的效率和稳定性研究,国际期刊Mod。物理学。C、 27(09):16500972016年。https://www.mi.vu.lt/NA(网址:https://www.mi.vu.lt/NA)一般Klein-Gordon方程的数值格式61·兹比尔1422.65169
[15] A.H.Encinas,J.Martín-Vaquero,A.Queiruga-Dios,V.Gayoso-Martínez,非线性Klein-Gordon方程的高效高阶有限差分方法。一: phifour模型的变体和非线性Klein-Gordon方程的形式I,非线性分析。模型。控制,20(2):274-2902014·Zbl 1422.65258号
[16] R.H.Enns,G.C.McGuire,《科学家和工程师用非线性物理与数学》,Birkhäuser,波士顿,2001年·Zbl 1088.65129号
[17] B.J.Forbes,E.R.Pike,D.B.Sharp,《声学Klein-Gordon方程:波力学阶跃和势垒函数》,J.Acoust。《美国社会杂志》,114:1291-13022003年。
[18] W.Greiner,相对论量子力学。波动方程,第三版。编辑,Springer-Verlag,2000年·Zbl 0998.81503号
[19] D.-M.Huang,G.-L.Zou,L.W.Zhang,使用无元素方法对非线性Klein-Gordon方程进行数值逼近,数学。问题。工程,2015:1-11,2015·Zbl 1394.65100号
[20] F.F.Ivanauskas,Yu。A.Novitski,M.P.Sapagovas,关于具有非局部边界条件的双曲方程显式差分格式的稳定性,Differ。Equ.、。,49(7):849- 856, 2013. ·Zbl 1282.65108号
[21] S.Jiménez,L.Vázquez,非线性Klein-Gordon方程四种数值格式的分析,应用。数学。计算。,35(1):61-94, 1990. ·Zbl 0697.65090号
[22] S.A.Khuri,A.Sayfy,广义非线性Klein-Gordon方程数值解的样条配置方法,应用。数学。计算。,216(4):1047-1056, 2010. ·兹比尔1190.65155
[23] F.-L.Li,Z.-K.Wu,C.-R.Ye,二维抛物型反问题的有限差分解,Appl。数学。建模,36(5):2303-23132013·Zbl 1243.65116号
[24] M.A.M.Lynch,KleinGordon方程有限差分近似中的大振幅不稳定性,应用。数字。数学。,31(2):173-182, 1999. ·Zbl 0937.65098号
[25] J.Martín-Vaquero,受边界积分规范约束的扩散方程的二层四阶显式格式,混沌孤子分形,42(4):2364-23722009·Zbl 1198.65004号
[26] J.Martín-Vaquero,矩形非局部边界条件椭圆问题的基于多项式的平均加权残差方法,非线性分析。模型。控制,19(3):448-4592014·Zbl 1314.65153号
[27] J.Martín-Vaquero,A.Queiruga Dios,A.H.Encinas,非经典条件下扩散-反应问题的数值算法,Appl。数学。计算。,218(9):5487-5492, 2012. ·Zbl 1244.65126号
[28] J.Martín-Vaquero,B.A.Wade,关于具有非局部边界条件的初边值问题的有效数值方法,应用。数学。型号。,36(8):3411-3418, 2012. ·Zbl 1252.65167号
[29] G.Meral,M.Tezer-Sezgin,《使用几种时间积分方案的非线性反应扩散和波动方程的微分求积解》,国际期刊Numer。方法生物识别。工程,27(4):485-4972011·Zbl 1218.65083号
[30] J.Rashidinia,M.Ghasemi,R.Jalilian,非线性Klein-Gordon方程的数值解,J.Compute。申请。数学。,233(8):1866-1878, 2010. ·Zbl 1183.65129号
[31] M.Sapagovas,R.´Ciupaila。Jokšien˙e,T.Meškauskas,《非局部条件下差分格式稳定性分析的计算实验》,Informatica,24:275-2902013年·Zbl 1360.65216号
[32] R.Sassaman,A.Biswas,广义Klein-Gordon方程的拓扑孤子和非拓扑孤子,应用。数学。计算。,215(1):212-220, 2009. 非线性分析。模型。对照,23(1):50-62 62J.Martín-Vaquero等人·Zbl 1176.35150号
[33] A.A.Soliman,RLW和phi-four方程非线性变量的精确行波解,Phys。莱特。A、 368(5):383-3902007年·Zbl 1209.35120号
[34] J.C.Strikwerda,有限差分格式和部分差分。Equ.、。,第二版,SIAM,费城,2004年·Zbl 1071.65118号
[35] R.Ciupaila,M.Sapagovas,O.Štikonien*e,具有非局部条件的非线性椭圆方程的数值解,非线性分析。模型。对照组,18:412-4262013·Zbl 1291.65315号
[36] L.Vu-Quoc,L.Shaofan,非线性Klein-Gordon方程的不变守恒有限差分算法,计算。方法应用。机械。工程,107(3):341-3911993·Zbl 0790.65101号
[37] Q.F.Wang,D.Z.Cheng,用变分法和有限元方法求解阻尼非线性Klein-Gordon方程,应用。数学。计算。,162(1):381-401, 2005. ·Zbl 1063.65107号
[38] W.Wang,B.Han,M.Yamamoto,再生核空间中确定含时源参数的逆热问题,非线性分析。,真实世界应用。,14(1):875-887, 2013. ·Zbl 1256.35206号
[39] A.-M.Wazwaz,具有紧致子、孤子和周期解的phi四方程的广义形式,数学。计算。模拟。,69(5-6):580-588, 2005. ·Zbl 1078.35526号
[40] 郑洁,具有非局部源和内部吸收的非局部反应扩散方程的临界爆破指数,非线性分析。模型。控制,21(5):587-5992016·Zbl 1419.35119号
[41] 周浩,沈杰,修正非线性色散方程行波解的分岔,应用。数学。计算。,217(4):1584-1597, 2010. ·Zbl 1203.35204号
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