×

利用自然变换求解二维模糊分数阶波动方程的一种新的半分析方法。 (英语) Zbl 1492.35419号

小结:在本文中,提供了计算具有某些力影响项的二维模糊波动方程解析解的技术。上述解的这种实现是通过应用模糊形式或不确定性形式的卡普托非整数导数的概念来获得的。首次尝试使用模糊自然变换来获得级数解。其次,使用同伦摄动(HPM)技术,通过比较同伦参数(q)的系数来分析所提出的结果,从而得到(q)不同阶的方程的层次。为此,在文献中首次建立了不确定条件下任意导数的自然变换的一些新结果。为了进行相应的研究,假设解为无穷级数,将问题分解为少量方程。然后以系列解决方案的形式确定所需的结果,该解决方案可快速得出分析结果。该解有两个模糊形式的分支,一个是下分支,另一个是上分支。为了说明所考虑的方法的能力,我们已经证明了一些测试问题。

MSC公司:

35升13 模糊偏微分方程
35兰特 分数阶偏微分方程
26A33飞机 分数导数和积分
34A07号 模糊常微分方程
35升05 波动方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] N.A.Abdul Rahman;M.Z.Ahmad,利用模糊Sumudu变换求解模糊分数阶微分方程,J.非线性科学。申请。,10, 2620-2632 (2017) ·Zbl 1415.34025号 ·doi:10.22436/jnsa.010.05.28
[2] H.艾哈迈德;A.R.Seadawy;T.A.Khan;P.Thounthong,一些非线性抛物型动力波方程的解析近似解,台湾大学。科学杂志。,14, 346-358 (2020) ·doi:10.1080/16583655.2020.1741943
[3] S.Ahmed,A.Ullah,M.Arfan和K.Shah,在Atangana Baleanu(AB)导数下分析具有母乳喂养和疫苗接种影响的轮滑流行病的分数数学模型,混沌孤子分形,140(2020),110233,20页·Zbl 1495.92068号
[4] A.阿里;A.R.Seadawy;D.Lu,通过两种方法求解四阶非线性ablowitz-kaup-newell-sgur水波动力学方程的计算方法和行波解及其应用,开放物理杂志,16,219-226(2018)·doi:10.1515/phys-2018-0032
[5] M.Al-Refai和T.Abdeljawad,非奇异核分数阶导数分数阶扩散方程的分析,高级差异等式。,2017(2017),第315号论文,12页·Zbl 1444.35143号
[6] M.Arshad;A.R.Seadawy;D.Lu,具有高阶色散和非线性项的非线性薛定谔方程的调制稳定性和光孤子解及其应用,超晶格微结构。,112, 422-434 (2017) ·doi:10.1016/j.spmi-2017.09.054
[7] M.A.Asiru,Sumudu变换的进一步性质及其应用,国际。数学杂志。编辑科学。技术,33441-449(2002)·Zbl 1013.44001号 ·网址:10.1080/002073902760047940
[8] Z.Ayati;J.Biazar,《同伦摄动法的收敛性》,J.埃及数学。Soc.,23,424-428(2015)·Zbl 1328.65112号 ·doi:10.1016/j.joems.2014.06.015
[9] V.A.Baǐdosov,模糊微分包含,J.Appl。数学。机械。,54, 8-13 (1990) ·Zbl 0739.93050号 ·doi:10.1016/0021-8928(90)90080-T
[10] F.B.M.Belgacem;A.A.卡拉巴利;S.L.卡拉。,分析,研究Sumudu变换及其在积分生产方程中的应用,数学。探针。工程,2003,103-118(2003)·Zbl 1068.44001号 ·doi:10.1155/S1024123X03207018
[11] F.B.M.Belgacem;R.Silambarasan,《自然转换理论:数学》。工程科学。航空。J.,399-124(2012)·Zbl 1250.44002号
[12] F.B.M.Belgacem;R.Silambarasan,《通过自然变换求解麦克斯韦方程》,I.J.Math。工程科学。航空的。,3, 313-323 (2012) ·Zbl 1269.35042号
[13] J.Biazar;H.Aminikhahb,偏微分方程组同伦摄动法的收敛性研究,计算。数学。申请。,58, 2221-2230 (2009) ·Zbl 1189.65246号 ·doi:10.1016/j.camwa.2009.03.030
[14] J.C.Butcher,常微分方程的数值方法,John Wiley&Sons,Ltd.,奇切斯特,2003年·Zbl 1040.65057号
[15] S.S.Chang和L.A.Zadeh,模糊映射与控制:在模糊集合中《模糊逻辑和模糊系统》,世界科学出版社,新加坡,1996年·Zbl 0873.01048号
[16] 陈先生;傅玉祥;X.薛;吴振中,阻尼不确定动力系统的两点边值问题,模糊集与系统,1592077-2089(2008)·Zbl 1225.34006号 ·doi:10.1016/j.fss.2008.03.006
[17] D.Dubois;H.Prade,走向模糊微分学第1部分:模糊映射、模糊集和系统的集成,8,1-17(1982)·Zbl 0493.28002号 ·doi:10.1016/0165-0114(82)90025-2
[18] R.A.El-Nabulsi,两次作用引起的重力,欧洲物理学。J.Plus公司。, 132 (2017), 295.
[19] H.Eltayeb;A.Kiliçman,关于使用双拉普拉斯变换求解波方程、拉普拉斯方程和带卷积项的热方程的注记,应用。数学。莱特。,21, 1324-1329 (2008) ·兹比尔1184.35009 ·doi:10.1016/j.aml.2007.12.028
[20] B.电子邮件;H.Sadeghi Goghary;S.Abbasbandy,用Adomian方法数值求解第二类线性Fredholm模糊积分方程,应用。数学。计算。,161, 733-744 (2005) ·Zbl 1062.65143号 ·doi:10.1016/j.amc.2003.12.071
[21] N.Farah;A.R.Seadawy;S.Ahmad;S.T.R.Rizvi;M.Younis,孤子分子的相互作用特性和纳米生物电子传输模型的Painleve分析,光学和量子电子学,52,1-15(2020)
[22] R.Goetschel;Jr.公司。;W.Voxman,初等模糊演算,模糊集与系统,18,31-43(1986)·Zbl 0626.26014号 ·doi:10.1016/0165-0114(86)90026-6
[23] F.危险因素;K.Shah;G.拉赫曼;M.Shahzad,通过Laplace Adomian分解法对分数阶吸烟模型进行数值求解,Alex。《工程师杂志》,57,1061-1069(2018)·doi:10.1016/j.aej.2017.02.015
[24] F.危险因素;K.Shah;G.拉赫曼;M.Shahzad,CD4^+T细胞HIV-1感染分数阶模型的数值分析,计算机。方法。差异方程式。,5, 1-11 (2017) ·Zbl 1424.37044号
[25] M.A.Helal;A.R.Seadawy;M.H.Zekry,四阶非线性Boussinesq水波方程孤立波解的稳定性分析,应用。数学。计算。,232, 1094-1103 (2014) ·Zbl 1410.35169号 ·doi:10.1016/j.amc.2014.01.066
[26] T.埃尔南德斯;拉塞尔;V.R.拉米雷斯;A.古斯塔沃。一、席尔瓦;U.M.Diwekar,生物反应系统动态优化的分数微积分方法。第一部分:生物反应的分数模型,化学工程科学。,117, 217-228 (2014)
[27] A.Heinz,二维各向同性弹性介质中瞬态波传播的边界元程序,分析和设计中的有限元,1313-322(1985)·Zbl 0584.73105号
[28] R.Hilfer,分数阶微积分在物理学中的应用《世界科学》,新加坡,2000年·Zbl 0998.26002号
[29] M.Iqbal,A.R.Seadawy,O.H.Khalil和D.Lu,(2+1)维非线性nizhnik-novikov-vesselov动力学方程在密度分层海洋中的长内波传播,物理成绩,16 (2020), 102838.
[30] M.Iqbal,A.R.Seadawy和D.Lu,通过数学方法构建非磁化等离子体中非线性修正Kortewege-de-Vries动力学方程的孤立波解,现代物理学。莱特。A、,33(2018),1850183,13页·兹比尔1398.82042
[31] O.Kaleva,模糊微分方程,模糊集与系统,24301-317(1987)·Zbl 0646.34019号 ·doi:10.1016/0165-0114(87)90029-7
[32] Z.H.Khan;W.A.Khan,N变换性质和应用,努斯特。工程科学杂志。,1, 127-133 (2008)
[33] A.A.Kilbas、H.M.Srivastava和J.J.Trujillo,分数阶微分方程的理论与应用《北荷兰数学研究》,第204卷,Elsevier Science B.V.,阿姆斯特丹,2006年·兹比尔1092.45003
[34] V.Lakshmikantham、S.Leela和J.Vasundhara,分数阶动力系统理论,剑桥学术出版社,英国剑桥,2009年·Zbl 1188.37002号
[35] 刘伯德,模糊过程、混合过程和不确定过程,不确定系统。,2, 3-16 (2008)
[36] D.龙克;P.K.Banerji,分布和Boehmian空间的自然变换。,数学。工程。科学。航空航天,469-76(2013)·Zbl 1270.46035号
[37] D.卢;A.R.Seadawy;A.Ali,通过两种新技术应用修正liouville和对称正则长波方程的精确行波解,《物理结果》,9,1403-1410(2018)·doi:10.1016/j.rinp.2018.04.039
[38] D.Lu;A.R.Seadawy;A.Ali,等宽和修正等宽方程的色散行波解的数学方法及其应用,《物理结果》,9,313-320(2018)·doi:10.1016/j.rinp.2018.02.036
[39] Y.S.Ozkan;E.Yasar;A.R.Seadawy,一个三阶非线性薛定谔方程;精确解、群变解和守恒定律,Taibah Uni。科学杂志。,14, 585-597 (2020)
[40] Y.Z.Povstenko,分数热传导方程和相关热应力,J.热应力,28,83-102(2005)·网址:10.1080/014957390523741
[41] M.Ur.先生。Rahman,M.Arfan,K.Shah和J.F.Gómez Aguilar,研究模糊caputo下Covid-19柴油的非线性动力学模型,随机ABC分数阶导数,混沌孤子与分形, 140 (2020), 110232. ·Zbl 1495.92100号
[42] H.理查德,初等应用偏微分方程新泽西州恩格尔伍德克利夫斯:普伦蒂斯·霍尔,1983年·Zbl 0537.35001号
[43] F.J.Rizzo;D.J.Shippy,瞬态热传导某些问题的解决方法,AIAA J.,82004-2009(1970)·Zbl 0237.65074号 ·数字对象标识代码:10.2514/3.6038
[44] Y.A.Rossikhin;M.V.Shitikova,分数阶微积分在固体线性和非线性遗传力学动力学问题中的应用,应用。机械。修订版,50,15-67(1997)·数字对象标识代码:10.1115/1.3101682
[45] S.G.Samko、A.A.Kilbas和O.I.Marichev,分数积分与导数(理论与应用)Gordon和Breach科学出版社,Yverdon,1993年·Zbl 0818.26003号
[46] A.R.Seadawy;K.El-Rashidy,无磁化尘埃等离子体中Kadomtsev-Petviashvili和修正的Kadomtseve-Petviashvili动力学方程的色散孤立波解,《物理学结果》,8,1216-1222(2018)·doi:10.1016/j.rinp.2018.01.053
[47] A.R.Seadawy;M.Iqbal;D.Lu,考虑传热和粘度的混合液-气气泡中Kudryashov-Seleshchikov动力学方程的非线性波解,Taibah Uni。科学杂志。,13, 1060-1072 (2019) ·数字对象标识代码:10.1080/16583655.2019.1680170
[48] K.Shah,M.A.Alqudah,F.Jarad和T.Abdeljawad,Caputo-Fabrizio分数阶导数下具有凸率的松树萎蔫病模型的半分析研究,混沌孤子分形,135(2020),109754,9页·Zbl 1489.92178号
[49] H.Shatha,A.El-Ajou,S.Hadid,M.Al-Smadi和S.Momani,Atangana-Baleanu再生核技术求解分数种群动力学系统的分数框架,混沌孤子分形,133(2020),109624,10页·Zbl 1483.92110号
[50] M.R.施皮格尔,拉普拉斯变换的理论与问题,Schaum Publishing Co.,纽约,1965年。
[51] L.Stefanini;B.Bede,区间值函数和区间微分方程的广义Hukuhara可微性,非线性分析,7111311-1328(2009)·Zbl 1188.28002号 ·doi:10.1016/j.na.2008.12.005
[52] R.托莱多·埃尔南德斯;V.Rico-Ramirez;A.古斯塔沃。伊格莱西亚斯·席尔瓦;M.Urmila,生物反应系统动态优化的分数阶微积分方法。第一部分:生物反应的分数模型,化学工程科学。,117, 217-228 (2014)
[53] G.Wang和X.Ren,非线性分数阶Laplacian Hardy-Schrödinger系统驻波的径向对称性,申请。数学。莱特。,110(2020),106560,8页·Zbl 1451.35200号
[54] G.Wang;十、任;Z.Bai;侯伟,非线性分数阶Hardy-Schrödinger方程驻波的径向对称性,应用。数学。莱特。,96, 131-137 (2019) ·Zbl 1447.35302号 ·doi:10.1016/j.aml.2019.04.024
[55] G.Wang,Z.Yang,L.Zhang和D.Baleanu,涉及非线性算子的非线性Hessian系统的径向解,Commun公司。非线性科学。数字。模拟。,91(2020),105396,13页·Zbl 1454.35143号
[56] G.K.Watugala,Sumudu变换——一种解决微分方程和控制工程问题的新积分变换。,数学。工业工程。,6, 319-329 (1998) ·Zbl 0916.44002号
[57] L.A.Zadeh,模糊集,信息与控制,8,338-353(1965)·Zbl 0139.24606号 ·doi:10.1016/S0019-9958(65)90241-X
[58] L.Zhang和W.Hou,涉及对数非线性的非线性分数阶Laplacian Schrödinger方程的驻波,申请。数学。莱特。,102(2020),106149,6页·Zbl 1440.35315号
[59] Y.-Z.Zhang;A.-M.Yang;Y.Long,利用Yang-Laplace变换求解半无限区域分形热方程的初边值问题,《热科学》,18,677-681(2014)·doi:10.2298/TSCI130901152Z
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。