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非线性初边值问题的同时时空小波方法。 (英语) Zbl 1404.35108号

摘要:针对一类非线性初边值问题,提出了一种高精度、时空完全解耦的数值方法。它是基于一个基于Coiflet的近似方案建立的,该方案对有界区间上的函数具有可调的高阶,允许用一系列单点上的函数值显式表示展开系数。当采用求解方法时,首先将所提出的小波近似与传统的Galerkin方法相结合,将非线性初边值问题在空间离散为一系列非线性初值问题,然后,利用基于小波理论的相同函数逼近方案,针对由此产生的非线性初值问题,提出了一种新的高阶逐步时间积分方法。结果表明,只要采用具有([0,3N-1]\)紧支撑的Coiflet,求解方法就具有(N)阶精度,其中(N)可以是任意的正偶数。力学中的典型示例证明了该方法的准确性和效率。

MSC公司:

35国道25号 非线性高阶偏微分方程的初值问题
65T60型 小波的数值方法
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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参考文献:

[1] 威廉姆斯,J.R。;Amaratunga,K.,《工程小波导论》,《工程数值方法内部期刊》,372365-2388,(1994)·Zbl 0812.65144号 ·doi:10.1002/nme.1620371403
[2] 施耐德,K。;Vasilyev,O.V.,《计算流体动力学中的小波方法》,《流体力学年度评论》,42,473-503,(2010)·Zbl 1345.76085号 ·doi:10.1146/annurev-fluid-121108-145637
[3] 刘,X。;周,Y。;王,X。;Wang,J.,求解一类非线性边值问题的小波方法,非线性科学与数值模拟中的通信,181939-1948,(2012)·Zbl 1277.65058号 ·文件编号:10.1016/j.cnsns.2012.12.010
[4] 王,X。;刘,X。;Wang,J。;周瑜,大挠度圆板弯曲的小波方法,机械学报,28,83-90,(2015)·doi:10.1016/S0894-9166(15)60018-0
[5] 张,L。;Wang,J。;周瑜,矩形薄板大挠度弯曲问题的小波解法,应用力学文献,85,355-365,(2015)·Zbl 1347.74062号 ·doi:10.1007/s00419-014-0960-9
[6] 刘,X。;周,Y。;张,L。;Wang,J.,高雷诺数Burgers方程的小波解,科学与中国科技,571285-1292,(2014)·doi:10.1007/s11431-014-5588-z
[7] 周,Y。;Zhou,J.,模拟多自由度系统非线性振动的多分辨率AWCM的改进小波近似,应用力学与工程中的计算机方法,1971466-1478,(2008)·兹比尔1194.70006 ·doi:10.1016/j.cma.2007.11.017
[8] Babolian,E。;Fattahzadeh,F.,利用切比雪夫小波积分运算矩阵数值求解微分方程,应用数学与计算,188417-426,(2007)·Zbl 1117.65178号 ·doi:10.1016/j.amc.2006.10.008
[9] 马哈达维,S。;Razak,H.A.,基于小波的框架结构振动分析方法,应用数学与计算,220,414-428,(2013)·兹比尔1329.70054 ·doi:10.1016/j.amc.2013.06.026
[10] Kaur,H。;米塔尔·R。;Mishra,V.,非线性振子方程的Haar小波解,应用数学建模,38,4958-4971,(2014)·Zbl 1429.65169号 ·doi:10.1016/j.apm.2014.03.019
[11] Alam,J。;北卡罗来纳州凯夫拉汉。;Vasilyev,O.V.,非线性抛物微分方程的同步时空自适应小波解,计算物理杂志,214829-857,(2006)·Zbl 1089.65103号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.10.009
[12] 哈里哈兰,G。;Kannan,K.,求解非线性抛物方程的Haar小波方法,数学化学杂志,481044-1061,(2010)·Zbl 1207.35183号 ·doi:10.1007/s10910-010-9724-0
[13] 周,D。;蔡伟(Cai,W.)。;张伟,非线性电路仿真的自适应小波方法,IEEE电路与系统汇刊,46,931-938,(1999)·Zbl 0963.94056号 ·数字对象标识代码:10.1109/81.780374
[14] 肖,C。;Wang,W.,Haar小波方法在非线性刚性系统中的应用,《仿真中的数学与计算机》,57,347-353,(2001)·Zbl 0986.65062号 ·doi:10.1016/S0378-4754(01)00275-0
[15] Bujurke,N。;萨利马斯,C。;Shiralashetti,S.,使用单项Haar小波级数从非线性动力学中数值求解刚性系统,非线性动力学,51,595-605,(2008)·Zbl 1171.65407号 ·doi:10.1007/s11071-007-9248-8
[16] 佩诺,S。;Lamarque,C.,《研究时间周期系统的小波-伽勒金方法:瞬态振动和稳定性分析》,《声音与振动杂志》,245845-875,(2001)·doi:10.1006/jsvi.2001.3610
[17] 周,J。;周瑜,工程结构动力问题隐式时间积分新方法,机械学报,23,91-99,(2007)·Zbl 1202.74071号 ·doi:10.1007/s10409-006-0050-5
[18] Elgohary,T。;董,L。;Junkins,J.等人。;Atluri,S.,《强非线性动力系统的简单、快速和准确时间积分器》,CMES-工程和科学中的计算机建模,100249-275,(2014)·Zbl 1356.65242号
[19] Jiwari,R。;米塔尔·R。;Sharma,K.K.,基于加权平均微分求积法的Burgers方程数值解的数值格式,应用数学与计算,2196680-6691,(2013)·Zbl 1335.65070号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.12.035
[20] 陈,R。;吴忠,应用多二次拟插值求解Burgers方程,应用数学与计算,172472-484,(2006)·Zbl 1088.65086号 ·doi:10.1016/j.ac.2005.02.027
[21] 朱长庚。;Wang,R.H.,用三次B样条拟插值法求解Burgers方程,应用数学与计算,208260-272,(2009)·Zbl 1159.65087号 ·doi:10.1016/j.amc.2008.11.045
[22] 库特洛伊,S。;埃森,A。;Dag,I.,用最小二乘二次B样条有限元法求解Burgers方程的数值解,计算与应用数学杂志,167,21-33,(2004)·Zbl 1052.65094号 ·doi:10.1016/j.cam.2003.09.043
[23] 米塔尔·R。;Jain,R.,用改进的三次B样条配点法求解非线性Burgers方程,应用数学与计算,2187839-7855,(2012)·Zbl 1242.65209号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.01.059
[24] 马里兰州拉克斯坦尼。;Dehghan,M.,解非线性Klein-Gordon方程的配置和有限差分配置方法,计算机物理通信,1811392-1401,(2010)·Zbl 1219.65111号 ·doi:10.1016/j.cpc.2010.04.006
[25] 库里,S。;Sayfy,A.,广义非线性数值解的样条配置方法。Klein-Gordon方程,应用数学与计算,2161047-1056,(2010)·Zbl 1190.65155号 ·doi:10.1016/j.amc.2010.01.122
[26] 侯赛因,A。;哈克,S。;Uddin,M.,用无网格线方法数值求解Klein-Gordon和sine-Gordon方程,边界元工程分析,371351-1366,(2013)·Zbl 1287.65086号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2013.07.001
[27] Dehghan,M。;Shokri,A.,使用径向基函数数值求解非线性Klein-Gordon方程,计算与应用数学杂志,230,400-410,(2009)·Zbl 1168.65398号 ·doi:10.1016/j.cam.2008.12.011
[28] Burrus,C.S。;Odegard,J.E.,Coiflet系统和零矩,IEEE信号处理汇刊,46,761-766,(1998)·数字对象标识代码:10.1109/78.661342
[29] 王,J。正交小波的广义理论和算法及其在包括压电智能结构在内的力学研究中的应用(中文),博士论文,兰州大学,兰州(2001)
[30] 周,Y。;王,X。;Wang,J。;Liu,X.,求解非线性分数阶振动、扩散和波动方程的小波数值方法,CMES-工程与科学中的计算机建模,1981,1-24,(2011)
[31] 海尔·E、诺塞特·S·P和瓦纳·G。求解常微分方程I:非刚性问题,施普林格出版社,柏林(2009)·Zbl 0789.65048号
[32] Cvetićanin,L.,《达芬奇方程的九十年》,理论与应用力学,40,49-63,(2013)·Zbl 1289.34001号 ·doi:10.2298/TAM1301049C
[33] 张,L。;Wang,J。;刘,X。;周瑜,物理非线性边值问题的小波积分配置方法,计算机物理通信,21591-102,(2017)·Zbl 1411.65103号 ·doi:10.1016/j.cpc.2017.02.017
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