×

一种求解非线性发展方程柯西问题的简单空间积分格式。 (英语) Zbl 1398.65233号

摘要:在这项研究中,我们提出了一种新的、简单的非迭代方法,在没有初始数据的情况下求解非线性演化方程的Cauchy问题。首先,利用半离散化数值格式分析这些不适定问题。然后,在离散时间得到的常微分方程通过群保护方案(GPS)向空间方向进行数值积分。然后,我们使用两阶段GPS对半离散方程进行积分。通过几次数值实验表明,即使在很大的随机噪声影响和很大的时间跨度下,新方法也具有很好的准确性和稳定性。

MSC公司:

65立方米 偏微分方程初值和初边值反问题的数值方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Satsuma J,In:Ablowitz M,Fuchssteiner B,Kruskal M,编辑。孤子理论和精确可解非线性方程。新加坡:世界科学;1987. ·Zbl 0721.00016号
[2] 王旭,朱志思,卢永科。广义Burgers-Huxley方程的孤立波解。《物理与数学杂志》,1990年;23:271-274.10.1088/0305-4470/23/3/011 ·Zbl 0708.35079号
[3] Wazwaz A-M.对Burgers、Fisher、Huxley方程及其组合形式的分析研究。应用数学计算。2008;195:754-761. ·Zbl 1132.65098号
[4] Deng X.广义Burgers-Huxley方程的行波解。应用数学计算。2008;204:733-737. ·Zbl 1160.35515号
[5] Babolian E,Saeidian J.Burgers,Fisher,Huxley方程和这些方程的两种组合形式的解析近似解。通用非线性科学数字仿真。2009;14:1984-1992.10.1016/j.cnsns.2008.07.019·Zbl 1221.65271号
[6] Molabahrami A,Khani F.求解Burgers-Huxley方程的同伦分析方法。非线性分析现实世界应用。2009;10:589-600.10.1016/j.nonrwa.2007.10.014·兹比尔1167.35483
[7] 邓XJ,闫ZZ,韩L-B。具有任意阶非线性项的广义Burgers-Huxley方程的行波解。Chin Phys B.2009;18:3169-3173.
[8] Gao H,Zhao R-X.广义Burgers-Huxley方程的新精确解。应用数学计算。2010;217:1598-1603. ·兹比尔1202.35220
[9] 周勇,刘强,张伟。广义Burgers-Huxley方程的有界行波。非线性分析理论方法应用。2011年;74:1047-1060.10.1016/j.na.2010.09.012·Zbl 1207.35052号
[10] Krisnangkura M,Chinviriyasit S,Chinviriasit W。双曲正切法分析广义Burger’S-Huxley方程。应用数学计算。2012;218:10843-10847. ·兹比尔1278.35216
[11] Chen H,Zhang H。一般Burgers-Fisher方程和Kuramoto-Sivashinsky方程的新多孤子解。混沌孤子分形。2004;19:71-76.10.1016/S0960-0779(03)00081-X·Zbl 1068.35126号
[12] Ismail HNA,Raslan K,Abd Rabbow AA。Burger’s-Huxley和Burger′s-Fisher方程的Adomian分解方法。应用数学计算。2004;159:291-301. ·Zbl 1062.65110号
[13] Wazwaz A-M。非线性热传导和Burgers-Fisher方程广义形式的tanh方法。应用数学计算。2005;169:321-338. ·Zbl 1121.65359号
[14] Wazwaz A-M.Burgers、Burgers-KdV和Burgers-Huxley方程的广义形式的行波解。应用数学计算。2005;169:639-656. ·Zbl 1078.35109号
[15] El-Wakil SA,Abdou MA。求解非线性偏微分方程的改进扩展tanh函数法。混沌孤子分形。2007;31:1256-1264.10.1016/j.chaos.2005.10.072·Zbl 1139.35389号
[16] 用同伦分析方法求解Fitzhugh-Nagumo方程的Abbabandy S.孤子解。应用数学模型。2008;32:2706-2714.10.1016/j.apm.2007.09.019·Zbl 1167.35395号
[17] 阿卜杜萨拉姆HA。Nagumo电报反应扩散方程的解析解和近似解。应用数学计算。2004;157:515-522. ·兹比尔1054.65104
[18] Aronson DG,Weinberger HF.种群遗传学中的多维非线性扩散。高级数学。1978;30:33-76.10.1016/0001-8708(78)90130-5 ·Zbl 0407.92014年
[19] Browne P,Momoniat E,Mahomed FM.广义Fitzhugh-Nagumo方程。非线性分析。2008;第68页:1006-1015.10.1016/j.na.2006.12.001·Zbl 1135.35009号
[20] Kawahara T,Tanaka M.移动锋的相互作用:非线性扩散方程的精确解。Phys Lett A.1983;97:311-314.10.1016/0375-9601(83)90648-5
[21] 李华,郭毅。Fitzhugh-Nagumo方程的新精确解。应用数学计算。2006;180:524-528. ·兹比尔1102.35315
[22] Aasaraai A.用微分变换法求解Newell-Whitehead-Segel方程的解析解。中东科学研究杂志2011;10:270-273.
[23] Batiha B,Noorani MSM,Hashim I.用He的变分迭代法对广义Huxley方程进行数值模拟。应用数学计算。2007;186:1322-1325. ·Zbl 1118.65367号
[24] Hashemi SH,Mohammadi Daniali HR,Ganji DD。用He同伦摄动法对广义赫胥黎方程进行数值模拟。应用数学计算。2007;192:157-161. ·Zbl 1193.65181号
[25] Darvishi MT、Kheybari S、Khani F.谱配置法和Darvisshi预处理法求解广义Burgers-Huxley方程。通用非线性科学数字仿真。2008;13:2091-2103.10.1016/j.cnsns.2007.05.023·Zbl 1221.65261号
[26] 卡塔克AJ。广义Burger’s-Huxley方程的无网格计算方法。应用数学模型。2009;33:3718-3729.10.1016/j.apm.2008.12.010·Zbl 1185.65191号
[27] Macías-Díaz JE,Ruiz-Ramírez J,Villa J.广义Burgers-Huxley方程的数值解。计算数学应用。2011年;61:3330-3342.10.1016/j.camwa.2011.04.022·Zbl 1222.65095号
[28] Zhang R,Yu X,Zhao G.Burger's-Huxley和Burger's-Fisher方程的局部间断Galerkin方法。应用数学计算。2012;218:8773-8778. ·兹比尔1245.65130
[29] 圣埃利克岛。求解广义Burger’s-Huxley方程的Haar小波方法。阿拉伯数学科学杂志。2012;18:25-37. ·Zbl 1236.65130号
[30] Dehghan M,Saray BN,Lakestani M。三种基于插值标度函数和混合配置有限差分格式的非线性广义Burgers-Huxley方程数值解方法。数学计算模型。2012;55:1129-1142. ·Zbl 1255.65182号
[31] Ervin VJ,Macías-Díaz JE,Ruiz-Ramírez J.广义Burgers-Huxley方程的正有限元近似。数学分析应用杂志。2015;424:1143-1160.1016/j.jmaa.2014.11.047·兹比尔1306.65263
[32] 段毅,孔磊,张瑞。广义Burgers-Huxley方程的格子Boltzmann模型。Phys A.2012;391:625-632.10.1016/j.physa.2011.08.034
[33] Kaya D,El-Sayed SM。广义Burgers-Fisher方程的数值模拟和显式解。应用数学计算。2004;152:403-413. ·Zbl 1052.65098号
[34] 朱CG,康WS。三次B样条拟插值法求解Burgers-Fisher方程。应用数学计算。2010;216:2679-2686. ·Zbl 1193.65177号
[35] Javidi M.用于GBH方程的改进Chebyshev伪谱DD算法。计算数学应用。2011年;62:3366-3377.10.1016/j.camwa.2011.08.051·Zbl 1236.65122号
[36] Soheili AR,Kerayechian A,Davoodi N.Burgers型非线性方程的自适应数值方法。应用数学计算。2012;219:3486-3495. ·Zbl 1311.65113号
[37] Zhao T,Li C,Zang Z,等。广义Burgers-Fisher方程的Chebyshev-Legendre伪谱方法。应用数学模型。2012;36:1046-1056.10.1016/j.apm.2011.07.059·Zbl 1243.65126号
[38] Xiang X,Wang Z,Shi B.非线性对流扩散方程的改进格子Boltzmann格式。通用非线性科学数字仿真。2012;17:2415-2425.10.1016/j.cnsns.2011.09.036·Zbl 1335.76044号
[39] Bhrawy啊。求解含时系数广义Fitzhugh-Nagumo方程的Jacobi-Gauss-Lobatto配置法。应用数学计算。2013;222:255-264. ·Zbl 1329.65234号
[40] Jiwari R,Gupta RK,Kumar V.具有时变系数的广义Fitzhugh-Nagumo方程数值解的多项式微分求积法。Ain Shams Eng J.2014;5:1343-1350.10.1016/j.asej.2014.06005
[41] Nourazar SS,Soori M,Nazari Golshan A.关于Newell-Whitehead-Segel方程的同伦摄动精确解。澳大利亚基础应用科学杂志。2011年;5:1400-1411.
[42] Ezzati R,Shakibi K。使用Adomian分解和多二次拟插值方法求解Newell-Whitehead方程。过程计算科学。2011年;3:1043-1048.10.1016/j.procs.2010.171
[43] Macías-Díaz JE,Ruiz Ramírez J.计算广义Newell-Whithead-Segel方程有界解的一种非标准对称保持方法。应用数值数学。2011年;61:630-640.10.1016/j.apnum.2010.12.008·Zbl 1366.65079号
[44] 求解Newell-Whitehead-Segel方程的Pue-on P.Laplace adomian分解方法。应用数学科学。2013;7:6593-6600.10.12988/ams.2013.310603
[45] Saravanan A,Magesh N.Newell-Whitehead-Segel方程的约化微分变换方法和Adomian分解方法之间的比较。《埃及数学学会杂志》2013;21:259-265.10.1016/j.joems.2013.03.004·Zbl 1281.65134号
[46] Jassim HK。Newell-Whitehead-Segel方程的拉普拉斯变换同伦摄动算法。国际高级应用数学力学杂志。2015;2:8-12. ·Zbl 1359.65226号
[47] Aminikhah H,Alavi J.通过三次B样条拟插值对非线性Cauchy扩散问题和Newell-Whitehead方程的数值研究。伊朗J数字分析优化。2015;5:63-72. ·Zbl 1330.65128号
[48] 非线性动力系统的Liu C-S.锥和群保持方案。国际非线性力学杂志。2001;36:1047-1068.10.1016/S0020-7462(00)00069-X·Zbl 1243.65084号
[49] Lee HC,Liu C-S。常微分方程积分的四阶保群方法。计算模型工程科学。2009;41:1-5..10.1063/1.3160130·Zbl 1357.65088号
[50] Liu C-S.非常刚性常微分方程的非标准群保护格式。计算模型工程科学。2005;9:255-272. ·Zbl 1357.65090号
[51] Liu C-S.用基于积分因子的数值方法保持微分方程的约束。计算模型工程科学。2006;12:83-107. ·Zbl 1232.65137号
[52] Chen Y-W,Liu C-S,Chang J-R。非线性动力系统的可检测混沌和时间步长自适应数值格式。J声音振动。2007;299:977-989.10.1016/j.jsv.2006.08.028·兹比尔1243.65082
[53] Liu C-S。时间倒向Burgers方程的一个有效的后向群保持格式。计算模型工程科学。2006;12:55-65. ·Zbl 1232.65130号
[54] Liu C-S.一个求解具有很大雷诺数的Burgers方程的保群格式。计算模型工程科学。2006;12:197-211. ·Zbl 1232.76012号
[55] Liu C-S.具有多个解的非线性两点边值问题的李群打靶方法。计算模型工程科学。2006;13:149-163. ·Zbl 1232.65108号
[56] Liu C-S。二阶常微分方程的有效打靶方法。计算模型工程科学。2006;15:69-86. ·Zbl 1152.65453号
[57] Liu C-S.奇摄动两点边值问题的李群打靶方法。计算模型工程科学。2006;15:179-196. ·Zbl 1152.65452号
[58] 刘春生。通过指数二幂零矩阵的大旋转计算。计算模型工程科学。2006;16:157-175.
[59] Liu C-S。时变线性系统和李群计算的新积分方法。计算模型工程科学。2007;20:157-175·Zbl 1152.93340号
[60] Liu C-S,Chang C-W,Chang J-R。反向热传导问题的过去锥动力学和反向群保持格式。计算模型工程科学。2006;12:67-81. ·Zbl 1232.65129号
[61] Liu C-S,Chang J-R,Chang C-W。高雷诺数稳态Burgers方程的李群射法。《水力学期刊B》,2006年;18:367-372.10.1016/S1001-6058(06)60080-2
[62] 刘C-S,常C-W,常J-R。求解流体力学边界层方程的一种新的打靶方法。计算模型工程科学。2008;32:1-15. ·Zbl 1232.65104号
[63] Liu C-S,Chang C-W,Chang J-R。一维后向时间平流-扩散方程的后向群保持格式。数值方法部分差异公式。2010;26:61-80.10.1002/编号v26:1·Zbl 1425.65100号
[64] Chang C-W,Liu C-S,Chang J-R。热传导反问题的群保持格式。计算模型工程科学。2015;10:13-38. ·Zbl 1232.80005号
[65] Chang C-W,Chang J-R,Liu C-S。流体力学边界层方程的李群射法。《水力学期刊B》,2006年;18:103-108.10.1016/S1001-6058(06)60038-3
[66] Chang J-R,Liu C-S,Chang C-W.反向热传导问题准边界正则化的一种新的打靶方法。国际J热质传递。2007;50:2325-2332.10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.10.050·邮编1123.80005
[67] Chang C-W,Liu C-S,Chang J-R。反向热传导问题准边界正则化的李群打靶方法。ICCES Online J.2007;3:69-80.
[68] Chang C-W,Chang J-R,Liu C-S。求解经典Blasius平板问题的李群射法。2008年计算机主控制;7:139-153. ·Zbl 1231.76082号
[69] Chang C-W,Liu C-S,Chang J-R。多维逆向热传导问题准边界正则化的一种新打靶方法。《中国工程学会杂志》2009;32:307-318.10.1080/02533839.2009.9671510
[70] Liu C-S,Chang C-W.一种识别抛物型偏微分方程辐射系数的李群自适应方法。2011年计算机主控制;25:107-134.
[71] Liu C-S,Chang C-W.环形区域中椭圆方程逆Cauchy问题的一种新的混合群保持格式。工程分析边界元素。2012;36:211-219.10.1016/j.enganabound.2011.08.001·兹比尔1245.65151
[72] Liu C-S,Chang C-W.求解无初值非线性热方程Cauchy问题的一种简单算法。国际J热质传递。2015;80:562-569.10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.09.053
[73] Hariharan G,Kannan K,Sharma KR.求解Fisher方程的Haar小波方法。应用数学计算。2009;211:284-292. ·Zbl 1162.65394号
[74] Arnăutu V,Morosanu C.相场跃迁系统的数值近似。国际计算数学杂志。1996;62:209-221.10.1080/00207169608804538 ·Zbl 0867.35104号
[75] Morosanu C.通过分数步长法近似相场转换系统。数字功能分析优化。1997;18:623-648.10.1080/01630569708816782 ·Zbl 0909.35008号
[76] Morosanu C,Motreanu D。Caginalp模型中非线性抛物方程的唯一性和近似性。国际应用数学杂志。2000;2:113-129. ·Zbl 1171.35402号
[77] Benincasa T,Morosanu C.分数阶格式,用于近似具有非齐次Cauchy-Neumann边界条件的相场转换系统。数字功能分析优化。2009;30:199-213.10.1080/01630560902841120 ·Zbl 1177.35019号
[78] Benincasa T,Morosanu C.非线性相场转换系统反问题的乘积公式方法。案例1D。《罗马杂志》2010年;6:15-26. ·Zbl 1313.35147号
[79] Morosanu C.三次样条方法和分步格式,用于近似具有非齐次Cauchy-Neumann边界条件的相场系统。2012年《罗马杂志》;8:73-91. ·Zbl 1313.76075号
[80] Morosanu C,Moşneagu A-M关于非齐次Cauchy-Neumann边界条件下相场系统的数值逼近。案例1D。《罗马杂志》2013;9:91-110. ·Zbl 1299.65195号
[81] Morosanu C,Gheorghiu CI。相场转换系统的精确光谱解。罗迈,2014;10:89-99. ·Zbl 1340.65236号
[82] Miranville A,Morosanu C.与具有非齐次动态边界条件的非线性相场方程相关的分数阶型迭代格式的分析。Dis-Cont-Dyn系统——2016年S系列;9:537-556. 10.3939/dcdss.2016011·兹比尔1353.65094
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。