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多组分等离子体中分数阶Kersten-Krasil’schchik耦合KdV-mKdV系统的数值计算。 (英语) Zbl 1484.82082号

摘要:本文研究了多组分等离子体的非线性行为。为此,引入了一种有效的技术,称为同伦摄动Sumudu变换方法(HPSTM)。该方法的有效性通过求解时间分数阶Kersten-Krasiloshchik耦合KdV-mKdV非线性系统来体现。这一耦合非线性系统通常用于描述多组分等离子体、交通流、电路、电动力学和弹性介质、浅水波等中的波。本研究的主要目的是提供一种新的技术,它不需要使用小参数来求分数阶耦合系统的近似解,并且消除了线性化和不切实际的因素。数值解表明,所提出的技术高效、可靠,并且易于用于各种物理系统。研究表明,HPSTM得到的数值解对于分析系统的非线性行为是非常准确和有效的。本研究还表明,HPSTM比其他可用的分析方法更容易、更方便、更高效。

MSC公司:

82M99型 统计力学的基本方法
65M99型 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
35兰特 分数阶偏微分方程
82D10号 等离子体统计力学
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全文: 内政部

参考文献:

[1] A.R.Seadawy,等离子体中弱非线性离子声波Zakharov-Kuznetsov方程的稳定性分析,计算机与数学与应用,67(2014),172-180·兹比尔1381.82023
[2] R.Zhang,L.Yang,Q.Liu,et al.具有时空变化地形的纬向变化流中非线性Rossby波动力学,应用。数学。计算。,346 (2019), 666-679. ·兹比尔1428.76224
[3] A.R.Seadawy,量子等离子体中二维离子声波的稳定性分析,等离子体物理,21(2014),052107。
[4] A.戈斯瓦米;J.Singh;D.Kumar,i>热等离子体中KdV方程的可靠算法</i,非线性工程,5,7-16(2016)
[5] A.R.Seadawy,i>尘埃等离子体中三维Zakharov-Kuznetsov-Burgers方程的非线性波解·Zbl 1400.82272号 ·doi:10.1016/j.physa.2015.07.025
[6] R.Zhang;刘淇;L.Yang,t al.广义β效应下的非线性行星-天气波相互作用及其解·Zbl 1448.86010号 ·doi:10.1016/j.chaos.2019.03.013
[7] A.R.Seadawy,i>磁化等离子体中离子声波的三维非线性修正Zakharov-Kuznetsov方程。数学。申请。,71, 201-212 (2016) ·Zbl 1443.82015年 ·doi:10.1016/j.camwa.2015.11.006
[8] T.Kakutani;H.Ono,i>冷碰撞自由等离子体中的弱非线性水磁波。Soc.JPN,261305-1318(1969)·doi:10.1143/JPSJ26.1305
[9] A.R.Seadawy,i>磁化正负电子等离子体中非线性三维修正Korteweg-de Vries-Zakharov-Kuznetsov方程的稳定性分析解·Zbl 1400.76106号 ·doi:10.1016/j.physa.2016.02.061
[10] A.R.Seadawy,i>量子等离子体中二维非线性Kadomtsev-Petviashvili-Burgers方程的离子声孤波解·Zbl 1366.35141号 ·doi:10.1002/mma.4081
[11] A.R.Seadawy,i>尘声等离子体中二维非线性Kadomtsev-Petviashvili动力学方程的孤立波解
[12] R.Zhang;L.Yang,i>广义β近似下纬向变化流中的非线性Rossby波</i,Dynam。大气。海洋,85,16-27(2019)·doi:10.1016/j.dynatmoce.2018.11.001
[13] R.Zhang;杨利伟;J.Song,t al.<i>(2+1)-广义β和缓变地形影响下的一维非线性Rossby孤立波</i,非线性动力学。,90, 815-822 (2017) ·兹比尔1391.76082 ·doi:10.1007/s11071-017-3694-8
[14] 刘淇;R.张;L.Yang,t al.非线性Ross波模型方程及其解。莱特。A、 383514-525(2019)·Zbl 1486.76107号 ·doi:10.1016/j.physleta.2018.10.052
[15] J.Singh;D.Kumar;S.Kumar,i>气体流动中产生的非线性冲击波方程的新分数模型,非线性工程,343-50(2014)
[16] J.Singh;D.Kumar;S.Kumar,i>解决纳米技术中出现的非连续性问题的可靠算法
[17] A.戈斯瓦米;J.Singh;D.Kumar,t al.等离子体中离子声波中分数阶偏微分方程的有效分析技术·doi:10.1016/j.joes.2019.01.003
[18] J.H.He,i>同伦摄动法:一种新的非线性分析技术。数学。计算。,135, 73-79 (2003) ·Zbl 1030.34013号
[19] A.戈斯瓦米;J.Singh;D.Kumar,t al.描述冷等离子体中磁流体波的分数等宽方程的分析方法,Physica A,524563-575(2019)·Zbl 07563873号 ·doi:10.1016/j.physa.2019.04.058
[20] A.戈斯瓦米;J.Singh;D.Kumar,i>磁声波中五阶KdV方程的数值模拟</i,Ain Shams Eng.J.,9,2265-2273(2018)·doi:10.1016/j.asej.2017.03.004
[21] J.Singh;D.Kumar;D.Sushila,i>非线性方程的同伦摄动Sumudu变换方法。申请。数学。机械。,4, 165-175 (2011) ·Zbl 1247.76062号
[22] D.Kumar;J.Singh;D.Baleanu,i>离子声波等离子体波中正则长波方程分数模型的新分析。方法。申请。科学。,40, 5642-5653 (2017) ·Zbl 1388.35212号 ·doi:10.1002/mma.4414
[23] A.戈尔巴尼;J.Saberi-Nadjafi,i>计算Adomian多项式的He同伦摄动法。科学。数字,8229-232(2007)·Zbl 1401.65056号
[24] A.Ghorbani,《超越Adomian多项式:He多项式》,混沌、孤子和分形,39,1486-1492(2009)·Zbl 1197.65061号 ·doi:10.1016/j.chaos.2007.06.034
[25] G.K.Watugala,i>Sumudu变换-解决微分方程和控制工程问题的新积分变换·Zbl 0768.44003号
[26] F.B.M.贝尔加西姆;A.A.卡拉巴利;S.L.Kalla,《Sumudu变换的分析研究及其在积分生产方程中的应用》,数学。问题。工程,3103-118(2003)·Zbl 1068.44001号
[27] Y.Qin;Y.T.Gao;X.Yu,等等。耦合KdV-mKdV系统的Bell多项式方法和N孤子解。西奥。物理。,58, 73-78 (2012) ·Zbl 1263.37078号 ·doi:10.1088/0253-6102/58/1/15
[28] W.Rui;X.Qi,i>Kersten-Krasil的shchik耦合KdV-mKdV系统准周期波解的双线性方法。价值问题。,2016 (2016) ·Zbl 1383.35199号
[29] P.Kersten;J.Krasil’schchik,i>耦合KdV-mKdV系统的完全可积性。,89, 151-171 (2000) ·Zbl 1184.37054号
[30] Y.Keskin;G.Oturanc,i>偏微分方程的简化微分变换方法。数字。模拟。,10, 741-749 (2009)
[31] Y.Keskin;G.Oturanc,i>广义KdV方程的简化微分变换方法。计算。申请。,15, 382-393 (2010) ·Zbl 1198.35223号
[32] Y.C.荣誉;E.G.Fan,i>Kersten-Krasil的shchik耦合KdV-mKdV系统的孤立波和双周期波解·Zbl 1068.35131号 ·doi:10.1016/S0960-0779(03)00302-3
[33] A.K.Kalkanli;萨科维奇;I.Yurdusen,I>Kersten-Krasil的shchik耦合KdV-mKdV方程的可积性:奇异性分析和Lax对。物理。,44, 1703-1708 (2003) ·Zbl 1062.37072号 ·doi:10.1063/1158903
[34] A.F.卡西姆;M.O.Al-Amr,i>通过简化微分变换方法求解Kersten-Krasil的shchik耦合KdV-mKdV系统的近似解。工程,4,1-9(2018)
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