阿克巴Mohebbi;穆斯塔法阿巴斯扎德;迈赫迪·德汉 求解线性时间分数阶Klein-Gordon方程的高阶差分格式。 (英语) Zbl 1300.65060号 数字。方法部分差异。方程 30,第4期,1234-1253(2014). 作者考虑了标题中命名的方程,包括在Caputo意义下的分数时间导数,阶数为(1<\alpha\leq2)。他们的方程也包含空间变量的二阶导数,可能包含一阶偏导数和函数本身。主要关注Sun及其同事的工作[杜立中(R.Du)等人,应用。数学。《建模34》,第10期,2998–3007(2010年;Zbl 1201.65154号)]、和,共S.Chen先生等[同上,第33号,第256-273(2009年;Zbl 1167.65419号)],他们构造了一个空间上为4阶、时间上为\(\tau^{3-\alpha}\)的紧致差分格式,并证明了其可解性(所涉及的矩阵被证明是严格对角占优的,并在所有时间级别上乘以数值解)、无条件稳定性和所示阶数的收敛性。他们还提供了3个测试问题的数值结果,与理论结果相对应。审核人:吉斯伯特·斯托扬(布达佩斯) 引用于30文件 MSC公司: 6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法 40年第35季度 量子力学中的偏微分方程 35兰特 分数阶偏微分方程 65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性 关键词:分数时间导数;Cattaneo方程;耗散Klein-Gordon方程;紧致差分格式;能量法;可解性;无条件稳定性;汇聚 引文:Zbl 1201.65154号;Zbl 1167.65419号 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.Mohebbi}等人,数字。方法部分差异。等式30,No.4,1234--1253(2014;Zbl 1300.65060) 全文: 内政部 参考文献: [1] Dehghan,《使用He的变分迭代法求解电报和分数电报方程》,国际数理生物工程杂志27页219–(2011)·Zbl 1210.65173号 ·doi:10.1002/cnm.1293 [2] Du,分数阶扩散波方程的紧致差分格式,应用数学模型34 pp 2998–(2010)·Zbl 1201.65154号 ·doi:10.1016/上午.2010.01.008 [3] Esmaeili,分数阶微分方程族近似解的伪谱格式,Commun非线性科学数值模拟16 pp 3646–(2011)·Zbl 1226.65062号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2010.12.008 [4] Miller,《分数阶微积分和分数阶微分方程导论》(1974) [5] Oldham,分数微积分(1974)·Zbl 0206.46601号 [6] Podulbny,分数微分方程(1999) [7] 崔,分数阶扩散方程的紧凑有限差分法,J Comput Phys 228 pp 7792–(2009)·Zbl 1179.65107号 ·doi:10.1016/j.jp.2009.07.021 [8] Oldham,《分数阶微积分:任意阶微分和积分的理论和应用》(1974)·兹比尔0292.26011 [9] 梅茨勒(Metzler),《随机行走结束时的餐厅:用分数动力学描述反常运输的最新进展》,J Phys A 37 pp R161–(2004)·2018年5月10日 ·doi:10.1088/0305-4470/37/31/R01 [10] Bagley,分数微积分应用于粘弹性的理论基础,《流变学杂志》27页201–(1983)·兹比尔0515.76012 ·数字对象标识代码:10.1122/1.549724 [11] Diethelm,《分数阶微分方程分析》,《数学与分析应用杂志》265,第229页–(2002)·Zbl 1014.34003号 ·doi:10.1006/jmaa.2000.7194 [12] Wess,分数扩散方程,《数学物理杂志》第27期第2782页–(1996)·Zbl 0632.35031号 ·doi:10.1063/1.527251 [13] Chen,描述亚扩散的分数扩散方程的傅里叶方法,J Comput Phys 227 pp 886–(2007)·Zbl 1165.65053号 ·doi:10.1016/j.jcp.2007.05.012 [14] Chen,分数阶Fokker-Planck方程的有限差分近似,应用数学模型33 pp 256–(2009)·Zbl 1167.65419号 ·doi:10.1016/j.apm.2007.11.005 [15] Langlands,分数扩散方程隐式解方法的准确性和稳定性,《计算物理杂志》205第719页–(2005)·Zbl 1072.65123号 ·doi:10.1016/j.jcp.2004.11.025 [16] Sun,扩散波系统的全离散差分格式,应用数值数学56第193页–(2006)·Zbl 1094.65083号 ·doi:10.1016/j.apnum.2005.03.003 [17] Tadjeran,分数扩散方程的二阶精确数值近似,J Comput Phys 213第205页–(2006)·Zbl 1089.65089号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.08.008 [18] Yuste,分数阶扩散方程的加权平均有限差分方法,《计算物理杂志》216第264页–(2006)·Zbl 1094.65085号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.12.006 [19] 庄,反常亚扩散方程隐式数值方法的新解和分析技术,SIAM J Numer Anal。第46页,1079页–(2008年)·Zbl 1173.26006号 ·doi:10.1137/060673114 [20] Liu,空间分数阶Fokker-Planck方程的数值解,J Comput Appl Math 166 pp 209–(2004)·兹比尔1036.82019 ·doi:10.1016/j.cam.2003.09.028 [21] Liu,带非线性源项的修正异常细分扩散方程的数值方法和分析技术,J Comput Appl Math 231 pp 160–(2009)·Zbl 1170.65107号 ·doi:10.1016/j.cam.2009.02.013 [22] Liu,时空分数阶平流扩散方程差分方法的稳定性和收敛性,应用数学计算191 pp 12–(2007)·Zbl 1193.76093号 ·doi:10.1016/j.amc.2006.08.162 [23] Odibat,计算函数分数导数的计算算法,《数学计算模拟》第79页,2013-(2009)·Zbl 1161.65319号 ·doi:10.1016/j.matcom.2008.08.003 [24] Ghazizadeh,分数Cattaneo方程的显式和隐式有限差分格式,J Comput Phys 229第7042页–(2010)·Zbl 1425.35210号 ·doi:10.1016/j.jcp.2010.05.039 [25] 王,热传导(2008) [26] Paradisi,非局部传输过程的分数菲克斯定律,Physica A 293 pp 130–(2001)·Zbl 0978.82080号 ·doi:10.1016/S0378-4371(00)00491-X [27] Debnath,流体力学中少数线性分数阶非齐次偏微分方程的解,Fract Calc Appl Anal 7第21页–(2004)·Zbl 1076.35096号 [28] Dehghan,使用同伦分析方法求解线性分数阶偏微分方程,Zeitschrift fur Naturforschung-A 65 pp 935–(2010) [29] Mainardi,分数微积分和线性粘弹性波:数学模型简介(2010)·Zbl 1210.26004号 ·doi:10.1142/p614 [30] Momani,流体力学中线性时间分数非齐次偏微分方程的分数阶格林函数,J Appl Math Comput 24 pp 167–(2007)·Zbl 1134.35093号 ·doi:10.1007/BF02832308 [31] Gomez,可压缩流双曲线质量输运的数学模型和数值模型,《热质传递》45 pp 219–(2008)·doi:10.1007/s00231-008-0418-0 [32] 卡明斯基,非均匀内部结构材料的双曲线热传导方程,ASME J heat Transf 112 pp 555–(1990)·数字对象标识代码:10.1115/12910422 [33] Mitra,加工肉双曲线热传导的实验证据,ASME J.heat Transf 117 pp 568–(1995)·数字对象标识代码:10.1115/12822615 [34] Dehghan,用于解决某些光电器件建模和设计中出现的问题的有限差分程序,数学计算模拟71第16页–(2006)·Zbl 1089.65085号 ·doi:10.1016/j.matcom.2005.10.001 [35] Dehghan,使用同伦分析方法求解非线性分数阶偏微分方程,数值方法部分微分Equ 26 pp 448–(2010)·Zbl 1185.65187号 [36] Yildirim,《利用同伦摄动法对流体力学分数阶偏微分方程的分析方法》,《国际数值方法热流学杂志》20页186–(2010)·Zbl 1231.76225号 ·doi:10.1108/09615531011016957 [37] 张,分数导数模型背后的时间和空间非局部性:现场应用的区别和文献综述,Adv Water Resour 32 pp 561–(2009)·doi:10.1016/j.advwatres.2009.01.008 [38] Liu,时间分数阶扩散方程的隐式RBF无网格方法,计算力学48 pp 1–(2011)·Zbl 1377.76025号 ·doi:10.1007/s00466-011-0573-x [39] 刘,一类分数阶平流扩散模型的数值方法和分析,计算数学应用64 pp 2990–(2012)·Zbl 1268.65124号 ·doi:10.1016/j.camwa.2012.01.020 [40] Jiang,有限域上多项时空Caputo-Riesz分数阶对流扩散方程的分析解,J Math Ana Appl 389 pp 1117–(2012)·Zbl 1234.35300号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2011.12.055 [41] Jiang,有限域中广义多项时间分数扩散波/扩散方程的解析解,Comput Math Appl 64第3377页–(2012)·Zbl 1268.35124号 ·doi:10.1016/j.camwa.2012.02.042 [42] Sun,关于具有Neumann边界条件的热方程的紧致差分格式,数值方法偏微分Equ 25 pp 1320–(2009)·Zbl 1181.65115号 ·doi:10.1002/num.20402 [43] Samarskii,椭圆方程的有限差分方法,Nauka,Moskow,1976(俄语)(1984)·Zbl 0359.65083号 [44] Saadatmandi,一类变系数分数阶对流扩散方程的Sinc-Legendre配点法,Commun非线性Sci-Numer Simul 17 pp 4125–(2012)·兹比尔1250.65121 ·doi:10.1016/j.cnsns.2012.03.003 [45] Saadatmandi,解空间分数阶扩散方程的tau方法,计算数学应用62第1135页–(2011)·Zbl 1228.65203号 ·doi:10.1016/j.camwa.2011.04.014 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。