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包含正则核分数阶算子的欧拉-拉格朗日方程和哈密尔顿方程的公式。 (英语) Zbl 1419.34014号

小结:本文提出了欧拉-拉格朗日方程传统微积分的替代表示法,在替代表示法中,这些方程包含分数算子。在这项工作中,我们考虑两个问题,一个是Pais-Uhlenbeck振子的拉格朗日问题,另一个是分数算符具有正则核的双电摆模型的哈密顿问题。采用欧拉-拉格朗日形式化,得到了基于Caputo-Fabrizio算子的动力学模型和基于Mittag-Lefler函数的新分数算子。模拟显示了这两种表示法对不同的\(\gamma\)值的有效性。

MSC公司:

34A08号 分数阶常微分方程
2005年7月70日 哈密尔顿方程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Baleanu,D,Diethelm,K,Scalas,E,Trujillo,JJ:分数微积分模型和数值方法。复杂性、非线性和混沌系列。《世界科学》,新加坡(2012年)·Zbl 1248.26011号 ·doi:10.1142/8180
[2] Podlubny,I:分数微分方程。纽约学术出版社(1999)·Zbl 0924.34008号
[3] Kumar,S,Kumar,A,Baleanu,D:浅水波传播中出现的时间分数非线性耦合Boussinesq-Burger方程的两种分析方法。非线性动力学。85, 699-715 (2016) ·Zbl 1355.76015号 ·doi:10.1007/s11071-016-2716-2
[4] Yin、XB、Kumar、S、Kumar和D:分数阶波动方程解的改进同伦分析方法。高级机械。工程7(12),1-8(2015)·doi:10.1177/1687814015620330
[5] Gómez-Aguilar,JF,Baleanu,D:使用分数微积分方法求解电报方程。程序。罗马学院。,序列号。A 1(15),27-34(2014)
[6] Yao、JJ、Kumar、A、Kumar和S:描述粒子布朗运动及其解析解的分数模型。高级机械。工程7(12),1-11(2015)·doi:10.1177/1687814015618874
[7] Gómez-Aguilar,JF,Razo-Hernández,R,Granados-Lieberman,D:可观测分数阶微积分的物理解释:分数时间常数和瞬态响应的分析。修订版墨西哥财政部。60, 32-38 (2014)
[8] Kumar,S,Kumar,A,Argyros,IK:分数阶Keller-Segel模型的新分析。数字。算法(2016)。doi:10.1007/s11075-016-0202-z·Zbl 1365.65233号 ·doi:10.1007/s11075-016-0202-z
[9] Gómez-Aguilar,JF,Miranda-Hernández,M,López-López,MG,Alvarado-Martínez,VM,Baleanu,D:分数时空扩散方程的建模和模拟。Commun公司。非线性科学。数字。模拟。30(1-3), 115-127 (2016) ·Zbl 1489.78003号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2015.06.014
[10] Kumar,S,Kumar,D,Singh,J:色散介质中长波单向传播产生的分数建模。高级非线性分析。(2016). doi:10.1515/anona-2013-0033·Zbl 1431.35230号 ·doi:10.1515/anona-2013-0033
[11] Zhang,Y,Meerschaert,MM,Neupauer,RM:污染物源预测的反向分数平流扩散模型。水资源。第52(4)号决议,2462-2473(2016)·doi:10.1002/2015WR018515
[12] Baleanu,D,Trujillo,JJ:在Caputo分数导数中发现分数Euler-Lagrange和Hamilton方程的新方法。Commun公司。非线性科学。数字。模拟。15, 1111-1115 (2010) ·Zbl 1221.34008号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2009.05.023
[13] Petras,I:分数阶非线性系统:建模、分析和仿真。柏林施普林格出版社(2011)·Zbl 1228.34002号 ·doi:10.1007/978-3-642-18101-6
[14] David,SA,Valentim,CA Jr.:应用于振荡系统的分数欧拉-拉格朗日方程。数学3(2),258-272(2015)·Zbl 1323.34003号 ·doi:10.3390/math3020258
[15] Elmas,A,Ozkol,I:自由和受迫双摆的经典和分数阶分析。工程2(12),935(2010)·doi:10.4236/eng.2010.212118
[16] Podlubny,I:离散分数阶微积分的矩阵方法。分形。计算应用程序。分析。3(4), 359 (2010) ·Zbl 1030.26011号
[17] Podlubny,I,Chechkin,AV,Skovranek,T,Chen,YQ,Vinagre,B:离散分数阶微积分的矩阵方法II:偏分数阶微分方程。J.计算。物理学。228(8), 3137-3153 (2009) ·Zbl 1160.65308号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.01.014
[18] Baleanu,D,Trujillo,JJ:关于一类分数阶Euler-Lagrange方程的精确解。非线性动力学。52(4), 331-335 (2008) ·Zbl 1170.70328号 ·doi:10.1007/s11071-007-9281-7
[19] Muslih,SI,Baleanu,D:分数空间中的分数欧拉-拉格朗日运动方程。J.可控震源。控制13(9-10),1209-1216(2007)·Zbl 1158.49008号 ·doi:10.1177/1077546307077473
[20] Baleanu,D,Muslih,SI,Rabei,EM:关于分数欧拉-拉格朗日方程和哈密尔顿方程以及总时间导数的分数推广。非线性动力学。53(1-2), 67-74 (2008) ·Zbl 1170.70324号 ·doi:10.1007/s11071-007-9296-0
[21] Baleanu,D,Agrawal,OP:卡普托导数中的分数哈密尔顿形式主义。捷克斯洛伐克。《物理学杂志》。56(10-11), 1087-1092 (2006) ·Zbl 1111.37304号 ·doi:10.1007/s10582-006-0406-x
[22] Rabei,EM,Nawafleh,KI,Hijjawi,RS,Muslih,SI,Baleanu,D:分数导数的Hamilton形式。数学杂志。分析。申请。327(2), 891-897 (2007) ·Zbl 1104.70012号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2006.04.076
[23] Muslih,SI,Baleanu,D:分数阶变分问题的哈密顿方程公式。捷克斯洛伐克。《物理学杂志》。55(6), 633-642 (2005) ·Zbl 1181.70017号 ·doi:10.1007/s10582-005-0067-1
[24] Baleanu,D:不规则系统的分数哈密顿分析。信号处理。86(10), 2632-2636 (2006) ·Zbl 1172.94362号 ·doi:10.1016/j.sigpro.2006.02.008
[25] Pais,A,Uhlenbeck,GE:关于非定域作用的场论。物理学。修订版79(1),145-165(1950)·Zbl 0040.13203号 ·doi:10.1103/PhysRev.79.145
[26] Thirring,W:高阶方程的正则化。物理学。修订版77570(1950)·Zbl 0035.42601号 ·doi:10.1103/PhysRev.77.570
[27] Andrzejewski,K,Galajinsky,A,Gonera,J,Masterov,I:Pais-Uhlenbeck振荡器的共形Newton-Hooke对称性。编号。物理学。B 885150-162(2014)·Zbl 1323.70077号 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2014.05.025
[28] Galajinsky,A,Masterov,I:关于l-共形Galilei和Newton-Hooke代数的动力学实现。编号。物理学。B 896244-254(2015)·Zbl 1331.81096号 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2015.04.024
[29] Andrzejewski,K:共形Newton-Hooke代数,Niederer变换和Pais-Uhlenbeck振子。物理学。莱特。B 738405-411(2014)·Zbl 1360.81199号 ·doi:10.1016/j.physletb.2014.10.008
[30] Masterov,I:Pais-Uhlenbeck振荡器的另一种哈密顿公式。编号。物理学。B 90295-114(2016)·Zbl 1332.81059号 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2015.11.11
[31] Baleanu,D,Petras,I,Asad,JH,Velasco,MP:分数Pais-Uhlenbeck振荡器。国际J.Theor。物理学。51(4),1253-1258(2012)·Zbl 1284.70035号 ·doi:10.1007/s10773-011-1000-y
[32] Baleanu,D,Asad,JH,Petras,I:分数阶二电摆。罗马共和国物理。64(4), 907-914 (2012)
[33] Caputo,M,Fabricio,M:无奇异核分数导数的新定义。掠夺。分形。不同。申请。1(2), 73-85 (2015)
[34] Lozada,J,Nieto,JJ:一个新的无奇异核分数导数的性质。掠夺。分形。不同。申请。1(2), 87-92 (2015)
[35] Alkahtani,BST,Atangana,A:厄尔尼诺Vallis模型上的混沌与分数算子。熵18(4),100(2016)·数字对象标识代码:10.3390/e18040100
[36] Atangana,A,Baleanu,D:适用于承压含水层内地下水流动的Caputo-Fabrizio导数。J.工程机械。(2016). doi:10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001091·doi:10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0001091
[37] Atangana,A,Nieto,JJ:RLC电路模型的无奇异核分数阶导数数值解。高级机械。工程7(10),1-6(2015)·doi:10.1177/1687814015613758
[38] Gómez-Aguilar、JF、Yépez-Martínez、H、Calderón-Ramón、C、Cruz-Orduña、I、Escobar-Jiménez,RF、Olivares-Peregrino、VH:通过含有或不含奇异核的分数导数对质量-弹簧-阻尼器系统进行建模。熵17(9),6289-6303(2015)·Zbl 1338.70026号 ·doi:10.3390/e17096289
[39] Atangana,A,Alkahtani,BST:承压含水层内地下水流动的新模型:Caputo-Fabrizio导数的应用。阿拉伯的。J.地理信息。9(1), 1-6 (2016) ·doi:10.1007/s12517-015-2060-8
[40] Gómez-Aguilar,JF,López-López,MG,Alvarado-Martínez,VM,Reyes-Reyes,J,Adam-Medina,M:无奇异核分数导数扩散输运建模。物理学。A、 统计机械。申请。447, 467-481 (2016) ·Zbl 1400.82237号 ·doi:10.1016/j.physa.2015.12.066
[41] Atangana,A,Alkahtani,BST:将电阻、电感、电容电路扩展为无奇异核的分数导数。高级机械。工程7(6),1-6(2015)·数字对象标识代码:10.1177/1687814015591937
[42] Caputo,M,Fabrizio,M:指数核的新时间和空间分数导数的应用。掠夺。分形。不同。申请。2, 1-11 (2016) ·doi:10.18576/pfda/020101
[43] Atangana,A,Baleanu,D:具有非局部和非奇异核的新分数阶导数:理论及其在传热模型中的应用。热量。科学。20(2), 763-769 (2016) ·doi:10.2298/TSCI160111018A
[44] Alkahtani,BST:Chua的电路模型,带有分数阶Atangana-Baleanu导数。混沌孤子分形89,547-551(2016)·Zbl 1360.34160号 ·doi:10.1016/j.chaos.2016.03.020
[45] Coronel-Escmilla,A,Gómez-Aguilar,JF,López-López,MG,Alvarado-Martínez,VM,Guerrero-Ramírez,GV:涉及不同核分数导数的三摆模型。混沌孤子分形91,248-261(2016)·Zbl 1372.70049号 ·文件编号:10.1016/j.chaos.2016.06.007
[46] Algahtani,OJJ:比较Atangana-Baleanu和Caputo-Fabrizio导数与分数阶:Allen-Cahn模型。混沌孤子分形89,552-559(2016)·Zbl 1360.35094号 ·doi:10.1016/j.chaos.2016.03.026
[47] Atangana,A,Koca,I:具有分数阶Atangana-Baleanu导数的简单非线性系统中的混沌。混沌孤子分形89,447-454(2016)·Zbl 1360.34150号 ·doi:10.1016/j.chaos.2016.02.012
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