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科学和工程中出现的奇异摄动问题的求解方法。 (英语) Zbl 1225.65077号

摘要:奇异摄动问题在应用数学和工程的所有分支中都是常见的。这些问题在固体力学、流体力学、量子力学、最优控制、化学反应器理论、空气动力学、反应扩散过程、地球物理等各个领域都会遇到,本文介绍了求解奇异摄动问题的基本方法和文献,并对它们进行了比较研究。

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65升11 常微分方程奇摄动问题的数值解
34E20型 奇异摄动,转向点理论,常微分方程的WKB方法
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参考文献:

[1] 法雷尔,P.A。;Hegarty,A.F。;米勒,J.J.H。;O'Riordan,E。;Shishkin,G.I.,《边界层稳健计算技术》(2000年),查普曼和霍尔出版社,CRC出版社:查普曼与霍尔出版社,伦敦CRC出版社,佛罗里达州博卡拉顿·兹伯利0964.65083
[2] Roos,H.G。;苯乙烯,M。;Tobiska,L.,奇摄动微分方程的数值方法(1996),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0844.65075号
[3] 米勒,J.J.H。;O'Riordan,E。;Shishkin,G.I.,奇异摄动问题的拟合数值方法(1996),世界科学:新加坡世界科学·Zbl 0945.65521号
[4] Smith,D.R.,《奇异摄动理论与应用导论》(2009),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 1159.34042号
[5] 莫顿,K.W.,(对流扩散问题的数值解,对流扩散问题数值解,应用数学和数学计算,第12卷(1996),查普曼和霍尔:查普曼与霍尔伦敦)·Zbl 0861.65070号
[6] 郑洁。;Sederberg,T.W。;Johnson,R.W.,使用Bezier控制点求解微分方程的最小二乘法,应用数值数学,48237-252(2004)·Zbl 1048.65077号
[7] 库马尔,M。;辛格,P。;Mishra,H.K.,《利用三次样条函数求解奇摄动边值问题的初值技术》,《国际工程科学与力学计算方法杂志》,8,1-9(2007)
[8] 库马尔,M。;香港米什拉。;Singh,P.,奇摄动边值问题的边值方法,工程软件进展,40,4,298-304(2009)·Zbl 1159.65075号
[9] 库马尔,M。;辛格,P。;Mishra,H.K.,《求解奇摄动边值问题的计算技术的最新调查》,《国际计算机数学杂志》,84,1-25(2007)
[10] Reddy,Y.N。;Chakravarthy,P.P.,解奇异摄动两点边值问题的初值方法,应用数学与计算,155,95-110(2004)·兹比尔1058.65079
[11] 莫汉蒂,R.K。;Arora,U.,具有重要一阶导数的奇摄动两点奇异边值问题的一类非均匀网格张力样条方法,应用数学与计算,172531-544(2006)·Zbl 1088.65071号
[12] 霍姆斯,M.H.,《微扰方法导论》(1995),施普林格·Zbl 0830.34001号
[13] Hinch,E.J.,《微扰方法》(1991),剑桥大学出版社·Zbl 0746.34001号
[14] 本德,C.M。;Orszag,S.A.,《科学家和工程师的高级数学方法、渐近方法和微扰理论》(1999),Springer-Verlag New York,Inc·Zbl 0938.34001号
[15] M.R.欧文。;Lewis,M.A.,《捕食如何减缓、阻止或逆转猎物入侵》,《数学生物学公报》,63655-684(2001)·Zbl 1323.92181号
[16] Nayfeh,A.H.,(扰动方法,扰动方法,威利经典图书馆(2000),威利国际科学)·Zbl 0995.35001号
[18] Johnson,S.,奇异摄动理论,数学和分析技术及其在工程中的应用(2005),Springer·Zbl 1234.34001号
[19] Ward,M.J.,渐近方法课程笔记
[20] Zeytounian,R.K.,不可压缩和粘性外部非定常流体流动问题初始条件的渐近推导,国际工程科学杂志,381983-1992(2000)·兹比尔1210.76050
[21] Williams,H.E.,悬臂耦合梁模型固有频率控制方程的渐近解,《声音与振动杂志》,312354-359(2008)
[22] Iosilevskii,G.,弱地面效应中摆动机翼截面的渐近理论,欧洲力学杂志,B/Fluids,27477-490(2008)·Zbl 1143.76015号
[23] Carpinti,A。;Paggi,M.,《线性弹性的渐近分析:从Wieghardt和Irwin的开创性研究到今天》,工程断裂力学,761771-1784(2009)
[24] Lebon,F。;Rizzoni,R.,薄界面的渐近分析,涉及类似刚度的情况,国际工程科学杂志,48473-486(2010)·Zbl 1213.74249号
[25] 费尔南多,M.P。;奥利维拉,A.A.M。;Fernando,F.F.,多孔惰性介质中固定绝热预混合火焰的渐近分析,燃烧与火焰,156,152-165(2009)
[26] 尼采,L.C。;张伟。;Wedgewood,L.E.,在突然开始的单轴拉伸中有限延伸哑铃的(L)闭合的渐近基础,非牛顿流体力学杂志,133,14-27(2006)·Zbl 1195.76044号
[27] 安德里亚诺夫,I.V。;Danishevs'kyy,弗拉迪斯拉夫五世。;Weichert,D.,《纤维方形夹杂物复合材料有效弹性性能的渐近测定》,《欧洲力学杂志》,A/固体,21,1019-1036(2002)·Zbl 1027.74055号
[28] Steigmann,D.J.,《弹性固体的渐近有限应变薄板理论》,《计算机与数学应用》,53,287-295(2007)·Zbl 1129.74026号
[29] 佩利索,C。;Lebon,F.,准脆性界面的渐近建模,计算机与结构,871216-1223(2009)
[30] 圣特洛斯,S。;Mauss,J.,河道中分离边界层的渐近模型,国际工程科学杂志,34,2,201-211(1996)·Zbl 0900.76111号
[31] Bunger,A.P。;Detournay,E.,penny形近地表水力裂缝的渐近解,工程断裂力学,722468-2486(2005)
[32] Kelley,W.,渐近奇异边值问题,数学和计算机建模,32541-548(2000)·兹比尔0970.34017
[33] Yip,K.M.,通过渐近数量级推理简化模型,人工智能,80,309-348(1996)
[34] 波波维奇,N。;Szmolyan,P.,Lagerstrom模型方程的严格渐近展开——几何方法,非线性分析,59531-565(2004)·Zbl 1082.34045号
[35] Verhulst,F.,《奇异摄动的方法和应用:边界层和多时间尺度动力学》(2005),Springer·Zbl 1148.35006号
[36] Priede,J。;Gerbeth,G.,收敛轴对称驻点流中溶质边界层的匹配渐近解,国际传热传质杂志,50,216-225(2007)·Zbl 1104.80013号
[37] Radulescu,O。;Olmsted,P.D.,不同几何形状扩散Johnson-Segalman模型稳态带状流的匹配渐近解,非牛顿流体力学杂志,91,143-164(2000)·Zbl 0965.76006号
[38] 玛格丽特,J。;Sero-Guillaume,O.,《通过渐近匹配研究水滴在静止蒸汽中的蒸发》,《国际传热传质杂志》,39,18,3887-3898(1996)·Zbl 0968.76613号
[39] K.Gersten,《匹配渐近展开法》,冯·卡曼流体力学研究所,流体力学数学方法,1980年。;K.Gersten,《匹配渐近展开法》,冯·卡曼流体力学研究所,流体力学数学方法,1980年。
[40] 毛斯,J。;Cousteix,J.,奇异摄动问题的一致有效逼近与匹配原理,Comptes-Rendus(CR)机械,330697-702(2002)·Zbl 1177.76343号
[41] Kevorkian,J。;Cole,J.D.,多尺度和奇异摄动方法(1996),Springer·Zbl 0846.34001号
[42] Khanin,R。;Cartmella,M。;Gilbert,A.,《使用Mathematica的多尺度摄动法的计算机实现,计算机和结构》,76565-575(2000)
[43] Dessi博士。;Mastroddi,F。;Morino,L.,Hopf分岔的五阶多尺度解,计算机与结构,822723-2731(2004)
[44] Zanoosi,A.A.P。;Shooshtari,A.,质量接地系统非线性振动的多尺度解,应用数学建模,341918-1929(2010)·Zbl 1193.70016号
[45] 朱,S。;Yu,P.,使用多时间尺度计算一般M-DOF系统的正规形。第一部分:自治系统,非线性科学和数值模拟中的通信,10869-905(2005)·Zbl 1078.34019号
[46] Coulaud,O.,液态金属处理中高频电磁流体动力耦合的多时间尺度和微扰方法,非线性分析:理论、方法和应用,30,6,3637-3643(1997)·Zbl 0902.76097号
[47] 蒙兹,C.D。;Fortenbach,R。;Dubser,M.,《计算航空声学:从声源建模到远场辐射噪声预测》,Comptes Rendus(CR)Mecanique,333706-712(2005)·Zbl 1204.76032号
[48] Van Horssen,W.T.,关于奇异摄动常微分方程的积分向量和多重尺度,非线性分析,46,19-43(2001)·Zbl 0987.34057号
[49] Lakrad,F。;Belhaq,M.,用多尺度方法研究强非线性振子的周期解,《声音与振动杂志》,258,4,677-700(2002)·Zbl 1237.34082号
[50] 贝哈克,M。;Lakrad,F.,一类自治强非线性振子的椭圆多尺度方法,声音与振动杂志,234,3547-553(2000)·Zbl 1237.34036号
[51] Paul Filippi,《声学:基础物理、理论和方法》(1999),学术出版社,171
[52] 高斯,L。;Mauser,N.J.,一维晶格中电子的多相半经典近似-II.Schrodinger-Poisson的从头算模型到WKB,计算物理杂志,211,326-346(2006)·兹比尔1081.81041
[53] Wazwaz,A.M.,具有两个奇异边界点的奇异摄动问题的比较研究,应用数学与计算,99,179-193(1999)·Zbl 0930.34040号
[54] 阿卜杜拉,N.B。;Pinaud,O.,开放量子系统中输运的多尺度模拟——共振和WKB插值,计算物理杂志,213288-310(2006)·Zbl 1089.65074号
[55] Gill,A.E.,(大气-海洋动力学,大气-海洋动力,国际地球物理丛书,第30卷(1982年),学术出版社)
[56] Spigler,R。;Vianello,M.,《关于二阶线性差分方程的Liouville-Green(WKB)近似的调查》,(Elaydi,Saber;Gyori,I.;Ladas,G.E.,《差分方程进展:第二届差分方程国际会议论文集:VeszpréM,匈牙利(1995),CRC出版社),567·Zbl 0892.39018号
[57] Krivec,R。;Mandelzweig,V.B.,拟线性化方法和WKB,计算机物理通信,174119-126(2006)·Zbl 1196.34074号
[58] Drazin,P.G.,《非线性系统》(1992),剑桥大学出版社,第181-186页·Zbl 0753.34001号
[59] Poincare,H.,Les Méthodes Nouvelles de la Mécanique Célèste,第二卷(1957年),多佛出版:纽约多佛出版,123-128·兹伯利0079.23801
[60] Lindstedt,A.,Beitrag zur Integration der Differentialgleichungen der Storungstheorie,Abh.K.Akad。威斯。圣彼得堡,31(1882)·JFM 15.0983.02号
[61] Logan,J.D.,应用数学(1997),John Wiley and Sons·Zbl 0947.00003号
[62] Yanga,C.H。;Zhu,S.M。;Chen,S.H.,某些强非线性振子的修正椭圆Lindstedt-Poincare方法,《声与振动杂志》,273921-932(2004)·Zbl 1236.34056号
[63] Liu,H.M.,用改进的Lindstedt-Poincare方法研究不连续非线性振子的近似周期,混沌、孤子和分形,23,577-579(2005)·Zbl 1078.34509号
[64] 胡,H。;Xiong,Z.G.两种Lindstedt-Poincare型微扰方法的比较,声音与振动杂志,278437-444(2004)·Zbl 1236.34050号
[65] Khrustalev,O。;Vernov,S.,在无质量理论的情况下,通过Poincare-Lindstedt方法构造双周期解,模拟中的数学与计算机,57,239-252(2001)·Zbl 0980.35161号
[66] Ozis,T。;Yildirim,A.,用He改进的Lindstedt-Poincare方法测定A(u^{1/3})力的周期解,《声音与振动杂志》,301,415-419(2007)·Zbl 1242.70044号
[67] Pusenjak,R.R.,《三次非线性动力系统非平稳共振的扩展Lindstedt-Poincare方法》,《声音与振动杂志》,314194-216(2008)
[68] 阿莫尔,P。;Aranda,A.,《解决非线性问题的改进Lindstedt-Poincare方法》,《声音与振动杂志》,2831115-1136(2005)·Zbl 1237.70097号
[69] Abbabandy,S.,二次Riccati微分方程的迭代He同伦摄动法,应用数学与计算,175,581-589(2006)·Zbl 1089.65072号
[70] Benbachir,S.,Lindstedt-Poincare方法和Barbanis-contopoulos哈密顿系统的周期族,模拟中的数学和计算机,51,579-596(2000)
[71] Marasco,A.,Lindstedt-Poincare方法和数学应用于具有固定点的固体运动,计算机和数学应用,40,333-343(2000)·Zbl 1035.70505号
[72] Abd,G.M。;Latif,E.I.,关于某些强非线性振子的修正Lindstedt-Poincare问题,应用数学与计算,152,821-836(2004)·Zbl 1077.34039号
[73] He,J.H.,某些强非线性振动的修正Lindstedt-Poincare方法第二部分:一种新的变换,非线性力学国际期刊,37315-320(2002)·兹比尔1116.34321
[74] Chen,S.H。;Huang,J.L。;Szeb,K.Y.,轴向运动梁非线性振动的多维Lindstedt-Poincare方法,《声音与振动杂志》,306,1-11(2007)
[75] Navarro,J.F.,《关于Poincare-Lindstedt技术的实施》,应用数学与计算,195183-189(2008)·Zbl 1130.65071号
[76] Chen,S.H。;杨晓明。;Cheung,Y.K.,用椭圆Lindstedt-Poincare方法求解强二次非线性振子的周期解,《声音与振动杂志》,227,5,1109-1118(1999)·兹比尔1235.70110
[77] He,J.H.,带间断非线性振子的同伦摄动方法,应用数学与计算,151287-292(2004)·Zbl 1039.65052号
[78] Yuce,H。;Wang,C.Y.,带芯圆周期板的边界摄动法,《声与振动杂志》,328,345-368(2009)
[79] Couchouron,J.F。;卡门斯基,M。;Precup,R.,《非线性周期平均原理》,非线性分析,54,1439-1467(2003)·Zbl 1034.34074号
[80] 卡门斯基,M。;Nistri,P.,带解析半群的奇异摄动半线性微分包含系统的平均方法,非线性分析,53467-480(2003)·Zbl 1027.34070号
[81] Akulenko,L.D.,快相位和慢相位系统中的高阶平均方案,应用数学和机械学报5,66,2,153-163(2002)·兹伯利1037.34038
[82] Gine,J。;Llibre,J.,通过平均理论的三次多项式向量场的极限环,非线性分析,661707-1721(2007)·Zbl 1127.34025号
[83] 马哈茂德,G.M。;Aly,S.A.,复杂阻尼非线性系统的周期吸引子,非线性力学国际期刊,35,309-323(2000)·Zbl 1068.70525号
[84] 马里卡,V。;Herisanu,N.,用He的变分迭代法求一些强非线性振动的周期解,《计算机与数学应用》,54,1188-1196(2007)·Zbl 1267.65101号
[85] Lin,G.,含时滞范德波尔方程的周期解,应用数学与计算,1871187-1198(2007)·Zbl 1210.34096号
[86] Lakrad,F。;Belhaq,M.,用多尺度方法求解强非线性振荡器的周期解,《声音与振动杂志》,258,4677-700(2002)·Zbl 1237.34082号
[87] 王振华。;轮毂,H.Y。;Wang,H.L.,通过延迟状态反馈-平均法实现非线性时滞系统的鲁棒镇定,《声与振动杂志》,279937-953(2005)·Zbl 1236.93089号
[88] Dohnal,F.,《通过同步和时间周期刚度和阻尼变化抑制自激振动》,《声音与振动杂志》,306136-152(2007)·Zbl 1242.70039号
[89] Ozis,T。;Yildirim,A.,通过迭代摄动方法生成强迫van der Pol振子的周期解,非线性分析。真实世界应用,1984-1989年10月(2009年)·Zbl 1163.34355号
[90] 桑德斯,J。;Verhulst,F。;Murdock,J.,《非线性动力系统中的平均方法》(2007),Springer:Springer New York·Zbl 1128.34001号
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