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用分数阶约化微分变换方法求解非线性时间分数阶Kudryashov-Seneshchikov方程。 (英语) Zbl 07815048号

小结:在本研究中,我们分析了非线性时间分数Kudryashov-Synelshchikov方程,该方程表示气泡和液体组合内部的压力诱导波,考虑了气泡和液体之间的传热和液体的粘度。采用分数阶约化微分变换方法(FRDTM)对分数阶非线性Kudryashov-Synelshchikov方程进行了数值求解。我们对通过FRDTM获得的解序列进行了收敛性分析。此外,FRDTM生成的解没有扰动、离散化或线性化。利用FRDTM对这个分数阶非线性Kudryashov-Synelshchikov方程的数值解和误差分析完全符合2D和3D图形中精确显示的精确解。研究结果证明了FRDTM在求解非线性时间分数阶Kudryashov-Synelshchikov方程中的有效性和准确性。

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第26页第33页 分数导数和积分
35C07型 行波解决方案
35克25分 非线性高阶偏微分方程的初值问题
35克35 与流体力学相关的PDE
35兰特 分数阶偏微分方程
39甲14 偏微分方程

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全文: 内政部

参考文献:

[1] Kudryashov,NA;Sinelshchikov,DI,考虑粘度和传热的气泡液体中的非线性波,物理。莱特。第节。A Gen.At.固态物理。,374, 19-20, 2011-2016, 2010 ·Zbl 1236.76075号 ·doi:10.1016/j.physleta.2010.02.067
[2] 阿拉斯加州古普塔;Saha Ray,S.,关于描述含气泡液体中非线性波过程的分数阶Kudryashov-Seleshchikov方程的孤波解,Appl。数学。计算。,298, 1-12, 2017 ·Zbl 1411.35271号 ·doi:10.1016/j.amc.2016.11.003
[3] 库马尔,S。;尼瓦斯,M。;Dhiman,SK,数学物理中Kudryashov-Seneshchikov方程的丰富解析孤子解和不同的波剖面,海洋工程科学杂志。,7, 6, 565-577, 2022 ·doi:10.1016/j.joes.2021.10.009
[4] 哈立德,堪萨斯州;Maneea,M.,使用新技术的时间分数Kudryashov-Sinelshchikov方程的新近似解,Alex。工程杂志,72559-5722023·doi:10.1016/j.aej.2023.04.027
[5] 李,X。;Tang,Y.,半线性时间分数阶扩散方程的插值系数混合有限元,分形分形。,7, 6, 482, 2023 ·doi:10.3390/fractalfract7060482
[6] 张杰。;张,X。;Yang,B.,时间分数阶对流扩散方程的近似格式,应用。数学。计算。,335, 305-312, 2018 ·Zbl 1427.65201号 ·doi:10.1016/j.amc.2018.04.019
[7] Alwehebi,F。;霍宾尼,A。;Maturi,D.,用Maple,Appl求解时间分数burgers方程的变分迭代法。数学。,14, 5, 336-348, 2023 ·doi:10.4236/am.2023.145021
[8] Wang,H。;Xu,X。;杜,J。;张,T。;Wei,L.,带Caputo-Fabrizio分数导数的时间分数KdV方程的局部间断Galerkin方法,J.Appl。数学。物理。,10, 6, 1918-1935, 2022 ·doi:10.4236/jamp.2022.106132
[9] A.Khan。;阿克兰,T。;A.Khan。;艾哈迈德,S。;Nonlaopon,K.,非奇异核分数算子下的时间分数非线性KdV-Burgers方程的研究,AIMS数学。,8, 1, 1251-1268, 2023 ·doi:10.3934/每小时2023063
[10] VJ普拉贾帕蒂;Meher,R.,通过可成形变换使用鲁棒同伦方法求解时间分数Rosenau-Hyman模型,伊朗。科学杂志。Technol公司。事务处理。科学。,46, 5, 1431-1444, 2022 ·doi:10.1007/s40995-022-01347-w
[11] 奥克拉辛ska-Płociniczak,H。;Płociniczak,Ł。,时间分数阶多孔介质方程半直线上自相似解的二阶格式,Appl。数学。计算。,424, 2022 ·Zbl 1510.35383号 ·doi:10.1016/j.amc.2022.127033
[12] Mukhtar,S.,用Mittag-Leffler导数对梯度无压含水层中的时间分数Boussinesq方程进行数值分析,Symmetry(Basel),15,3,608,2023·数字对象标识代码:10.3390/sym15030608
[13] 周J.K.:《微分变换及其在电子电路中的应用》,华中科技大学出版社,中国(1986)。http://scholar.google.com.secure.sci-hub.io/scholar?q=JK Zhou微分变换及其在电路中的应用华中大学出版社武汉1986#1
[14] Keskin,Y。;Oturanç,G.,偏微分方程的简化微分变换方法,国际期刊《非线性科学》。数字。同时。,10, 6, 741-749, 2009 ·doi:10.1515/IJNSNS.2009.10.6.741
[15] Gupta,PK,分数阶BenneyLin方程的简化微分变换法和同伦摄动法的近似解析解,计算。数学。应用。,61, 9, 2829-2842, 2011 ·Zbl 1221.65276号 ·doi:10.1016/j.camwa.2011.03.057
[16] 辛格,BK;Kumar,P.,用于Navier-Stokes方程多维时间分数模型数值模拟的FRDTM,Ain Shams Eng.J.,9,4,827-8342018·doi:10.1016/j.asej.2016.04.009
[17] Tamboli,VK;Tandel,PV,使用分数阶约化微分变换方法求解时间分数阶广义Burger-Fisher方程,海洋工程科学杂志。,7, 4, 399-407, 2022 ·doi:10.1016/j.joes.2021.09.009
[18] Akinyemi,L。;美国阿克潘。;Veeresha,P。;Rezazadeh,H.,研究广义不稳定非线性薛定谔方程动力学的计算技术,海洋工程科学杂志。,2022 ·doi:10.1016/j.joes.2022.02.011
[19] 卡普兰,M。;Akbulut,A.,用广义Kudryashov方法分析保形方程的孤立子型解,Opt。量子电子。,53, 9, 498, 2021 ·doi:10.1007/s11082-021-03144-y
[20] 卡普兰,M。;Akbulut,A.,《涉及波包包络可积方程的模型的数学分析》,J.Math。,2022 ·doi:10.1155/2022/3486780
[21] Raza,N。;拉菲克,MH;卡普兰,M。;库马尔,S。;Chu,YM,局部时间分数阶非线性发展方程丰富孤子解的统一方法,结果物理。,22, 2021 ·doi:10.1016/j.rinp.2021.103979
[22] Raza,N。;Murtaza,IG;Sial,S。;Younis,M.,《关于孤子:具有常数和时变系数的生物分子非线性传输线模型》,《波随机复合介质》,28,3,553-5692018·兹伯利07583375 ·doi:10.1080/1745030.2017.1368734
[23] Zubair,A。;Raza,N。;米尔扎扎德,M。;刘伟。;周,Q.,具有非克尔非线性的偶时对称混合线性和非线性调制晶格中光孤子的分析研究,Optik(Stuttg)。,173, 249-262, 2018 ·doi:10.1016/j.ijleo.2018.08.023
[24] Raza,N。;Zubair,A.,具有反三次非线性定律的广义非线性薛定谔方程的光学暗孤子和奇异孤子,Mod。物理。莱特。B、 33、13、1950158、2019·doi:10.1142/S0217984919501586
[25] Raza,N。;Javid,A.,通过两种可靠的积分方案,使用Radhakrishnan-Kundu-Lakshmanan模型的光孤子动力学,Optik(Stuttg),178557-5662019·doi:10.1016/j.ijleo.2018.09.133
[26] 汗,KA;对接,AR;Raza,N。;Maqbool,K.,《两个正交移动多孔板之间的非定常磁流体力学流动》,《欧洲物理学》。J.Plus,134,2019年1月1日·doi:10.1140/epjp/i2019-12286-x
[27] Raza,N。;Arshed,S。;Javid,A.,光纤中广义二阶非线性薛定谔方程的光孤子和稳定性分析,Int.J.非线性科学。数字。同时。,21, 7-8, 855-863, 2020 ·Zbl 07446878号 ·doi:10.1515/ijnsns-2019-0287
[28] Raza,N。;阿联酋海道;卡普兰,M。;Butt,AR,非线性Kudryashov动力学方程的符号计算和灵敏度分析及其应用,物理学。Scr.、。,96, 10, 2021 ·doi:10.1088/1402-4896/ac0f93
[29] 阿里,KK;Maneea,M.,使用相似方法求解空间分数阶薛定谔方程的光孤子解,结果物理学。,46, 2023 ·doi:10.1016/j.rinp.2023.106284
[30] 哈立德,KA;Maneea,M.,用最优同伦分析方法求解时间分数维耦合非线性薛定谔方程的光孤子,Optik(Stuttg)。,2023年·doi:10.1016/j.ijleo.2023.170907
[31] 风扇,ZY;阿里,KK;Maneea,M。;Yao,SW,使用半分析技术求解时间分数阶Fitzhugh-Nagumo方程,结果物理学。,51, 2023 ·doi:10.1016/j.rinp.2023.106679
[32] 阿里,KK;Maneea,M。;Mohamed,MS,《使用q全息分析变换方法求解超导非线性分数模型》,J.Math。,2023 ·doi:10.1155/2023/6647375
[33] Sene,N.,一类具有Caputo分数导数的流体模型的分析解,分形。,6, 1, 35, 2022 ·doi:10.3390/fractalfract6010035
[34] Lan,K.,线性一阶Riemann-Liouville分数阶微分和扰动Abel积分方程,J.Differ。等于。,306, 28-59, 2022 ·Zbl 1490.34007号 ·doi:10.1016/j.jde.2021.10.025
[35] 辛格,BK;Srivastava,VK,使用FRDTM的多维时间分数阶(类热)扩散方程的近似级数解,R.Soc.Open Sci。,2, 4, 2015 ·doi:10.1098/rsos.140511
[36] 斯利瓦斯塔瓦,VK;库马尔,S。;阿瓦西,MK;Singh,BK,二维时间分数阶生物种群模型及其分析解,埃及。J.基本应用。科学。,1, 1, 71-76, 2014 ·doi:10.1016/j.ejbas.2014.03.001
[37] Keskin,Y。;Oturanç,G.,广义KdV方程的简化微分变换方法,数学。计算。应用。,15, 3, 382-393, 2010 ·Zbl 1198.35223号 ·doi:10.3390/mca15030382
[38] Abbasbandy,S.,《用变分迭代法求解非线性波动和扩散方程的数值方法》,国际期刊Numer。方法工程,73,121836-18432008·兹比尔1159.76372 ·doi:10.1002/nme2150
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