×

具有传输记忆和非线性阻尼的物理模型的数值方法中保持有界性的充分条件。 (英语) Zbl 1308.65145号

小结:从有限差分格式出发,近似求解非线性双曲型偏微分方程,该方程从流体动力学中推广了Burgers-Huxley方程,我们研究了模型系数和计算参数的条件,在这些条件下,正的和有界的初始数据演化为正的和新的有界近似。所研究的模型包括非线性阻尼系数和平流系数,反应项扩展了经典Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piscounov方程的反应定律。该方法可以用乘法矩阵的向量形式表示,在一定的参数条件下,乘法矩阵成为M矩阵。利用每个M矩阵都是非奇异的,并且其逆矩阵的项是正实数的事实,我们建立了该方法提供新的、,从先前的、正的、有界的数据和边界条件得到的正的和有界的近似。数值结果证实了这样一个事实:这里导出的条件对于近似的正性和有界性是足够的;此外,计算实验证明,对于模型值和数值参数,该方法在正分析区域和有界分析区域之外仍然保持这些性质。我们指出,我们的模拟表明,通过我们的方法计算的数值近似值与相应的解析解之间有很好的一致性。

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
35升72 二阶拟线性双曲方程

软件:

电话
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Fisher,R.A.,《优势基因的发展浪潮》,《优生学年鉴》,第7355-369页(1937年)·格式63.1111.04
[2] 科尔莫戈罗夫,A。;彼得罗夫斯基,I。;Piscounov,N.,Etude de l’équations de la diffusion avec croissance de la quantitéde matière et son application a un blème biologique,布尔。马萨诸塞州莫斯科大学。国际。,1A,1-25(1937)·Zbl 0018.32106号
[3] Aronson,D.G。;温伯格,H.F.,种群遗传学中的多维非线性扩散,高等数学。,30, 33-76 (1978) ·Zbl 0407.92014年
[4] Kastenberg,W.E。;Chambreé,P.L.,《非线性空间相关反应堆动力学的稳定性》,Nucl。科学。工程师,31,67-79(1968)
[5] Sherrat,J.A。;Murray,J.D.,《表皮伤口愈合模型》,Proc。生物科学。,241, 29-36 (1990)
[6] Abramson,G。;Bishop,A.R。;Kenkre,V.M.,广义Fisher方程中传输记忆和非线性阻尼的影响,Phys。版本E,64,66615(2001)
[7] 阿孔塞文,D。;Ùziš,T.,用同伦摄动法对Fisher型方程的分析研究,计算与数学。申请。,60, 602-609 (2010) ·Zbl 1201.65187号
[8] Ablowitz,M.J。;Zeppetella,A.,特殊波速下Fisher方程的显式解,Bull。数学。《生物学》,41835-840(1979)·Zbl 0423.35079号
[9] Liang,S。;Jeffrey,D.J.,非线性偏微分方程行波解的自动计算,计算机。物理学。社区。,178700-712(2008年)·Zbl 1196.35010号
[10] 米塔尔,R.C。;Arora,G.,利用B样条方法求解Fisher方程的高效数值解,国际。J.计算。数学。,87, 3039-3051 (2010) ·Zbl 1206.65213号
[11] Branco,J.R。;费雷拉,J.A。;de Oliveira,P.,广义Fisher-Kolmogorov-Petrovskii-Piskunov方程的数值方法,应用。数字数学。,57, 89-102 (2007) ·Zbl 1105.65123号
[12] Macías-Díaz,J.E。;Medina-Ramírez,I.E。;Puri,A.,广义Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piscounov方程球对称解的数值处理,J.Compute。申请。数学。,231, 851-868 (2009) ·Zbl 1169.65103号
[13] 纽厄尔,A.C。;Whitehead,J.A.,弱超临界对流稳态周期结构的稳定性及相关问题,流体力学杂志。,38, 279-303 (1969) ·Zbl 0187.25102号
[14] Segel,L.A.,《远距离侧壁导致细胞对流的缓慢振幅调制》,J.流体力学。,38, 203-224 (1969) ·Zbl 0179.57501号
[15] 聚胺,A.D。;Zaitsev,V.F.,《非线性偏微分方程手册》(2004),查普曼和霍尔CRC出版社:查普曼与霍尔CRC出版公司,佛罗里达州博卡拉顿·Zbl 1024.35001号
[16] Dehghan,M。;Heris,J。;Saadatmandi,A.,《Fitzhugh-Nagumo方程半分析方法的应用》,神经脉冲传输模型,数学。方法。申请。科学。,33, 1384-1398 (2010) ·Zbl 1196.35025号
[17] Wang,X.Y。;朱振生。;Lu,Y.K.,广义Burgers-Huxley方程的孤立波解,J.Phys。A: 数学。Gen.,23,271(1990)·Zbl 0708.35079号
[18] Wu,G.,均匀构造Burgers-Fisher方程的孤子解和周期解,计算与数学。申请。,5825355-2357(2009年)·兹比尔1189.35297
[19] Alfč,D.,PHON:一个使用小位移法计算声子的程序,Compute。物理学。社区。,180, 2622-2633 (2009)
[20] 埃伯尔,H.J。;D.F.帕克。;van Loosdrecht,M.C.M.,《生物膜发育的新确定性时空连续模型》,计算。数学。方法。《医学》,第3期,第161-175页(2001年)·Zbl 0985.92009号
[21] 埃伯尔,H.J。;Demaret,L.,微生物生态学中退化扩散方程的有限差分格式,Electr。J.微分方程,15,77-95(2007)·Zbl 1112.65318号
[22] Macías-Díaz,J.E.,关于空间离散双正弦Gordon系统禁带隙中能量传输的模拟,计算。物理学。社区。,181, 1842-1849 (2010) ·Zbl 1219.82029号
[23] Dehghan,M。;Rastegar,N.,关于高阶有理差分方程的整体行为,计算。物理学。社区。,180, 873-878 (2009) ·Zbl 1198.39023号
[24] Dehghan,M。;Ghesmati,A.,对偶互易边界积分方程技术在求解非线性Klein-Gordon方程中的应用,计算。物理学。社区。,181, 1410-1418 (2010) ·Zbl 1219.65104号
[25] H.N.A.伊斯梅尔。;Raslan,K。;Abd Rabbow,A.A.,Burger′s-Huxley和Burger’s-Fisher方程的Adomian分解方法,应用。数学。计算。,159, 291-301 (2004) ·Zbl 1062.65110号
[26] Kyrychko,Y.N。;巴图切利,M.V。;Blyuss,K.B.,四阶扩散系统行波解的持久性,J.Compute。申请。数学。,176, 433-443 (2005) ·Zbl 1065.35035号
[27] Fan,E.G.,使用符号计算的非线性方程的行波解,计算与数学。申请。,43, 671-680 (2002) ·Zbl 1002.35107号
[28] Fahmy,E.S.,通过因式分解的一些时滞方程的行波解,混沌,孤立与分形。,38, 1209-1216 (2008) ·Zbl 1152.35438号
[29] Kim,H。;Sakthvel,R.,时滞非线性发展方程的行波解,应用。数学。莱特。,23227-532(2010年)·Zbl 1189.35281号
[30] 负荷,R.L。;Faires,J.D.,数值分析(1989),PWS-KENT出版公司:PWS-KENT出版公司,马萨诸塞州波士顿·Zbl 0671.65001号
[31] 藤本,T。;Ranade,R.R.,逆正矩阵的两个特征:Hawkins-Simon条件和Le Chatelier-Braun原理,Electr。J.线性算法。,11, 59-65 (2004) ·Zbl 1069.15020号
[32] Dehghan,M.,三维对流扩散方程的数值解,应用。数学。计算。,150, 5-19 (2004) ·Zbl 1038.65074号
[33] Dehghan,M。;Saadatmandi,A.,六点偏微分格式解的界,计算。数学。申请。,47, 83-89 (2004) ·Zbl 1054.65094号
[34] Dehghan,M.,求解一维对流方程的准隐式和两层显式有限差分程序,应用。数学。计算。,167, 1, 46-67 (2005) ·Zbl 1082.65566号
[35] Dehghan,M.,关于结合Neumann和波动方程积分条件的初边值问题的解,Numer。方法。第部分。微分方程,21,24-40(2005)·Zbl 1059.65072号
[36] Dehghan,M.,解决某些光电器件建模和设计中出现的问题的有限差分程序,数学。计算。同时。,71, 16-30 (2006) ·Zbl 1089.65085号
[37] Dehghan,M.,二维输运方程解的时间分裂程序,Kybernetes,36,791-805(2007)·Zbl 1193.93013号
[38] Dehghan,M。;Shokri,A.,使用径向基函数求解二维sine-Gordon方程的数值方法,数学。计算。同时。,79, 700-715 (2008) ·Zbl 1155.65379号
[39] Dehghan,M。;Shokri,A.,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, 400-410 (2009) ·Zbl 1168.65398号
[40] Shokri,A。;Dehghan,M.,使用径向基函数和预测-校正格式求解改进Boussinesq方程的无节点无网格方法,计算。物理学。社区。,181, 1990-2000 (2010) ·Zbl 1426.76569号
[41] 莫赫比,A。;Dehghan,M.,一维热对流扩散方程的高阶紧致解,应用。数学。型号。,343071-3084(2010年)·Zbl 1201.65183号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,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。