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一类广义时空分数阶耦合Zakharov方程组新的解析解
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作者 洪宝剑 朱永康 +1 位作者 瞿新凯 田鑫尧 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期21-29,共9页
通过修正的(G'/G,1/G)-展开法,借助Mathematica软件,研究了一类在激光物理、等离子体物理等领域具有重要应用的广义时空分数阶耦合Zakharov方程组,求出了其一系列新的复合形式的解析解,这些解对于揭示高频波和低频波之间的非线性自... 通过修正的(G'/G,1/G)-展开法,借助Mathematica软件,研究了一类在激光物理、等离子体物理等领域具有重要应用的广义时空分数阶耦合Zakharov方程组,求出了其一系列新的复合形式的解析解,这些解对于揭示高频波和低频波之间的非线性自相互作用,强湍流效应中Langmuir场的振幅、电磁波强度以及调幅的不稳定性演化过程具有重要意义.通过绘制出部分解对应的2,3维分布图及密度图,直观展示了相关物理量的演化过程,这些解丰富、简化和发展了已有的结果. 展开更多
关键词 Atangana-Baleanu-Riemann分数导数 耦合Zakharov方程 修正的(G'/G 1/G)-展开法 精确解 Mittag-Leffler函数
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微分变换方法求解时间和空间同时带分数阶导数的耦合Burgers方程组 被引量:1
2
作者 马维元 刘露 《宁夏师范学院学报》 2011年第3期23-29,共7页
首先介绍了Caputo分数阶导数的定义及广义的二维微分变换方法,然后应用微分变换方法求解时间和空间带分数阶导数的耦合Burgers方程组,最后通过一些实例说明应用微分变换方法求解分数阶耦合Burgers方程组是可靠的和有效的.
关键词 分数耦合burgers方程 分数导数 微分变换方法
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基于斜率限制器下求解 二维时间分数阶 Burgers 方程的 多重网格法
3
作者 李林娜 《应用数学进展》 2024年第12期5217-5224,共8页
本文研究求解二维时间分数阶 Burgers 方程的多重网格法:在离散过程中,我们采用 L1差分格 式离散时间分数阶导数,对流项运用 Lax-Friedrichs 通量近似计算。实验结果表明该方法可以很 好地模拟间断。In this paper, we study the multi-... 本文研究求解二维时间分数阶 Burgers 方程的多重网格法:在离散过程中,我们采用 L1差分格 式离散时间分数阶导数,对流项运用 Lax-Friedrichs 通量近似计算。实验结果表明该方法可以很 好地模拟间断。In this paper, we study the multi-grid method for solving the two-dimensional frac- tional Burgers equation in time: In the discretization process, we use the discretized fractional derivative of time in the L1 difference format, and the Lax-Friedrichs flux approximation is used for the convection term. Experimental results show that the proposed method can simulate discontinuities well. 展开更多
关键词 二维时间分数 burgers 方程 多重网格法
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非线性耦合分数阶微分方程组正解的存在性
4
作者 戴振祥 薛益民 彭钟琪 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期72-81,共10页
利用格林函数的性质和Guo-Krasnosel′skii′s不动点定理,研究一类非线性Riemann-Liouville型分数阶微分方程耦合方程组边值问题,得到了该方程组正解存在的充分条件,并举例说明所得结论的适用性.
关键词 耦合分数微分方程 边值问题 正解 不动点定理
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分数阶耦合Burgers方程组的同伦摄动解 被引量:3
5
作者 彭春晓 袁凤连 王艳 《数学理论与应用》 2014年第4期71-75,共5页
本文利用同伦摄动法求关于时间Burgers方程组的二阶近似解,为了说明此方法的有效性我们利用Maple 14软件作出了整数阶耦合Burgers方程组的近似解和精确解的图像.结果表明此方法计算量小,避免了对系数的复杂讨论过程并且得出的近似解精... 本文利用同伦摄动法求关于时间Burgers方程组的二阶近似解,为了说明此方法的有效性我们利用Maple 14软件作出了整数阶耦合Burgers方程组的近似解和精确解的图像.结果表明此方法计算量小,避免了对系数的复杂讨论过程并且得出的近似解精确度较高. 展开更多
关键词 同伦摄动法 分数耦合burgers方程
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时空耦合谱元方法求解一维Burgers方程 被引量:4
6
作者 王亚洲 秦国良 +1 位作者 和文强 包振忠 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期45-50,共6页
针对Burgers方程在空间离散格式与时间离散格式方面的精度匹配问题,提出了一种时空耦合谱元方法,求解了一维Burgers方程。求解时在时间及空间方向同时采用了谱元方法离散方程,推导了求解过程,比较了空间方向采用谱元离散结合时间方向分... 针对Burgers方程在空间离散格式与时间离散格式方面的精度匹配问题,提出了一种时空耦合谱元方法,求解了一维Burgers方程。求解时在时间及空间方向同时采用了谱元方法离散方程,推导了求解过程,比较了空间方向采用谱元离散结合时间方向分别采用向后欧拉方法、四阶Runge-Kutta方法和四阶Adams-Bashforth方法的数值精度以及时空匹配特性,研究了时间方向网格单元数及插值节点数对时空耦合谱元方法数值精度的影响。研究显示:时空耦合谱元方法能够求解Burgers方程且与传统的时间差分方法相比能够获得更高的数值精度;随着空间方向单元内插值阶数的不断增大,时空耦合谱元方法的数值精度不断提高,且保留了指数阶收敛的特点,具有较好的时空匹配特性;当空间网格划分方式固定时,时间方向上增加单元数或单元内插值阶数,对数值精度提高影响不大,这一结论与相关研究结果一致。研究内容对引入与空间谱元方法精度相匹配的时间离散格式具有指导意义。 展开更多
关键词 时空耦合 数值精度 谱元方法 burgers方程
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一类Caputo-Katugampola型分数阶微分方程耦合系统边值问题
7
作者 黎宁静 何小飞 陈国平 《吉首大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第5期17-27,共11页
利用Leray-Schauder二择一定理和Schauder不动点定理,研究了一类具有Caputo-Katugampola型导数的分数阶微分方程耦合系统边值问题解的存在唯一性,再利用Banach不动点定理和Ulam-Hyers稳定性的定义,讨论了该边值问题的Ulam-Hyers稳定性.
关键词 分数微分方程 Caputo-Katugampola型导数 耦合系统 不动点定理 Ulam-Hyers稳定性
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时空分数阶扩散偏微分方程的谱方法
8
作者 党明杰 蒋利华 《桂林电子科技大学学报》 2024年第1期98-104,共7页
扩散方程是物理学建模最基本的方程之一。研究时空分数阶扩散偏微分方程的谱方法数值求解,时间方向采用Caputo分数阶导数的L1插值逼近格式,构造了原方程在时间方向上的半离散格式,证明了半离散格式解的存在唯一性和稳定性,并给出了误差... 扩散方程是物理学建模最基本的方程之一。研究时空分数阶扩散偏微分方程的谱方法数值求解,时间方向采用Caputo分数阶导数的L1插值逼近格式,构造了原方程在时间方向上的半离散格式,证明了半离散格式解的存在唯一性和稳定性,并给出了误差分析方面结论的相关证明。在半离散格式的基础上,空间方向采用Legendre谱方法离散得到原方程的全离散格式,进一步证明了此全离散格式的解存在且唯一,而是无条件稳定的,并严格证明了数值解与精确解之间的误差方面的结论。 展开更多
关键词 时空分数扩散偏微分方程 谱方法 解的存在唯一性 稳定性 误差分析
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时空分数阶Navier-Stokes方程解的存在性
9
作者 姜自文 王丽真 王路生 《纯粹数学与应用数学》 2024年第3期485-498,共14页
本文研究了时空分数阶不可压缩Navier-Stokes方程的Cauchy问题,并在Marcinkiewicz空间中建立了该方程mild解的存在唯一性.具体地,利用Mittag-Leffler算子在Marcinkiewicz空间的弱L^(r)-弱L^(q)估计以及关于时间的连续性和不动点定理,在B... 本文研究了时空分数阶不可压缩Navier-Stokes方程的Cauchy问题,并在Marcinkiewicz空间中建立了该方程mild解的存在唯一性.具体地,利用Mittag-Leffler算子在Marcinkiewicz空间的弱L^(r)-弱L^(q)估计以及关于时间的连续性和不动点定理,在BC((0,∞);L_(σ)^(d/α-1,∞)(R^(d)))空间得到了小初值条件下该方程的全局mild解的存在唯一性. 展开更多
关键词 时空分数Navier-Stokes方程 Marcinkiewicz空间 MILD解 存在唯一性
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一类时空分数阶爆破孤立子方程组的新解法
10
作者 陈兆蕙 唐跃龙 《科技通报》 2024年第8期13-21,共9页
为得到一类时空分数阶爆破孤立子方程组的新精确解,本文采用了一种新的解法——拓展的(G'/G)-展开方法。首先通过行波变换,将原分数阶偏微分方程组转化为整数阶非线性常微分方程组,其次结合齐次平衡原理,增加负幂次项,将含有相同次... 为得到一类时空分数阶爆破孤立子方程组的新精确解,本文采用了一种新的解法——拓展的(G'/G)-展开方法。首先通过行波变换,将原分数阶偏微分方程组转化为整数阶非线性常微分方程组,其次结合齐次平衡原理,增加负幂次项,将含有相同次数的幂结合,并令同次幂系数为零,再运用数学软件MATLAB求解相应的系数方程组,得出该方程新的含有参数形式的精确解。结果表明:拓展的(G'/G)-展开方法能丰富这类分数阶偏微分方程的精确解。 展开更多
关键词 时空分数爆破孤立子方程 拓展的(G'/G)-展开方法 MATLAB软件 新精确解
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(3+1)-维时空分数阶Yu-Toda-Sasa-Fukuyama方程的精确解
11
作者 陈进华 字德荣 《红河学院学报》 2024年第5期136-140,共5页
借助Jumarie’s modified Riemann-Liouville导数的性质,将(3+1)-维时空分数阶Yu-Toda-Sasa-Fukuyama方程简化为常微分方程.通过构造一元三次多项式,运用完全判别法得到了(3+1)-维时空分数阶Yu-Toda-Sasa-Fukuyama方程的7组精确解.
关键词 (3+1)-维时空分数Yu-Toda-Sasa-Fukuyama方程 Jumarie’s modified Riemann-Liouville导数 精确解 多项式完全判别法 JACOBI椭圆函数
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Caputo导数意义下(2+1)-维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组的精确解
12
作者 陈进华 何星材 《长春师范大学学报》 2024年第12期1-8,共8页
在分数阶Caputo导数意义下,将(2+1)-维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组转化为ODE方程组.借助方程P′(ξ)=AP^(2)(ξ)+BP(ξ)+C的解得到(2+1)-维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组的24组精确解,这些解包括指数函数解、有... 在分数阶Caputo导数意义下,将(2+1)-维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组转化为ODE方程组.借助方程P′(ξ)=AP^(2)(ξ)+BP(ξ)+C的解得到(2+1)-维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组的24组精确解,这些解包括指数函数解、有理函数解和三角函数解. 展开更多
关键词 (2+1)-维时空分数Nizhnik-Novikov-Veslov方程 精确解 CAPUTO导数 辅助方程
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分数阶Burgers方程的有限元计算(英文) 被引量:1
13
作者 吴小伴 曾凡海 《应用数学与计算数学学报》 2012年第2期160-175,共16页
建立了一维和二维分数阶Burgers方程的有限元格式.时间分数阶导数使用L1方法离散,空间方向使用有限元方法离散.通过选择合适的基函数,将离散后的方程转化成一个非线性代数方程组,并应用牛顿迭代方法求解.数值实验显示出了方法的有效性.
关键词 分数burgers方程 CAPUTO导数 Riemman-Liouville导数 有限元方法 牛顿法
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一类空间分数阶Burgers方程守恒型差分方法 被引量:1
14
作者 胡婷 傅毛里 《应用数学进展》 2022年第1期219-223,共5页
本文采用守恒型差分方法求解一类空间分数阶Buegers方程,其中时间方向和空间方向分别采用Crank-Nicolson格式和有限差分法离散。实验结果表明,该方法在时间和空间上的收敛速度都为二阶。
关键词 空间分数burgers方程 守恒型差分方法 CRANK-NICOLSON格式
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考虑时空相关的分数阶对流—弥散方程及其解 被引量:9
15
作者 常福宣 吴吉春 +1 位作者 薛禹群 戴水汉 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第2期233-240,共8页
本文在考虑弥散过程的时空相关性的基础上,用非局域性的处理方法,将二阶对流—弥散方程进行推广得到了分数阶的对流—弥散方程,方程中弥散项和对时间的导数被分数阶导数所代替。此方程的柯西问题的格林函数解是一分数稳定分布密度函数... 本文在考虑弥散过程的时空相关性的基础上,用非局域性的处理方法,将二阶对流—弥散方程进行推广得到了分数阶的对流—弥散方程,方程中弥散项和对时间的导数被分数阶导数所代替。此方程的柯西问题的格林函数解是一分数稳定分布密度函数。由方程的稳定分布密度函数解说明了局域等效弥散系数与弥散过程有关,得出了等效弥散系数与运移尺度有关,是运移距离的幂函数的结论。这一结论从理论上解释了弥散系数的尺度效应。最后,用一实验的实测数据对所得结果进行检验,检验结果很好地说明了弥散过程中的偏态特征和“拖尾”现象,而传统二阶对流—弥散方程的高斯分布解却不能解释。因此,用分数阶的对流—弥散方程比二阶对流—弥散方程能更好的描述溶质在多孔介质中的弥散行为。 展开更多
关键词 分数对流-弥散方程 分数微积分 时空相关性 等效弥散系数
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分数阶对偶Burger方程的精确解 被引量:6
16
作者 闫立梅 刘艳芹 尹秀玲 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期6-8,共3页
将分数阶复变换方法和tanh函数方法相结合,得到了一种用来求解时-空分数阶非线性微分方程精确解的复变换-tanh函数方法。借助于软件Mathematica的符号计算功能,使用该方法求解了分数阶对偶Burger方程,得到了分数阶对偶Burger方程的新的... 将分数阶复变换方法和tanh函数方法相结合,得到了一种用来求解时-空分数阶非线性微分方程精确解的复变换-tanh函数方法。借助于软件Mathematica的符号计算功能,使用该方法求解了分数阶对偶Burger方程,得到了分数阶对偶Burger方程的新的精确解。 展开更多
关键词 复变换-tanh函数方法 修正Riemann-Liouville导数 时空分数对偶burger方程
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一类分数阶微分方程耦合系统边值问题解的存在性 被引量:7
17
作者 薛益民 苏有慧 +1 位作者 刘洁 苏莹 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2018年第1期41-47,共7页
文章研究一类非线性Riemann-Liouville型分数阶微分方程耦合系统解的存在性.利用格林函数的性质和Guo-Krasnosel'skii's不动点定理,得到该耦合系统解存在性的充分条件.
关键词 分数微分方程 GREEN函数 耦合系统 不动点定理
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(2+1)维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程的精确行波解及其分支 被引量:5
18
作者 江林 孙峪怀 +1 位作者 张雪 洪韵 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第11期1313-1322,共10页
通过分数阶复杂变换将(2+1)维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组转化为一个常微分方程;再利用动力系统分支方法得到系统的Hamilton量和分支相图;并根据相图轨道构建出该方程的孤立波解、爆破波解、周期波解、周期爆破波解;最后讨... 通过分数阶复杂变换将(2+1)维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组转化为一个常微分方程;再利用动力系统分支方法得到系统的Hamilton量和分支相图;并根据相图轨道构建出该方程的孤立波解、爆破波解、周期波解、周期爆破波解;最后讨论了这些解之间的联系. 展开更多
关键词 时空分数Nizhnik-Novikov-Veslov方程 动力系统分支方法 分支相图 精确行波解
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(2+1)维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组的精确单行波解 被引量:3
19
作者 韩天勇 李钊 +1 位作者 文家金 黄春 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2022年第1期36-41,共6页
通过分数阶行波变换,在整合分数阶导数意义下,将(2+1)维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组简化为一个常微分方程。利用三次多项式的完全判别法得到了该方程组的一些新的单行波解,这些解包括双曲函数解、三角函数解、Jacobi椭圆函... 通过分数阶行波变换,在整合分数阶导数意义下,将(2+1)维时空分数阶Nizhnik-Novikov-Veslov方程组简化为一个常微分方程。利用三次多项式的完全判别法得到了该方程组的一些新的单行波解,这些解包括双曲函数解、三角函数解、Jacobi椭圆函数解和有理函数解。 展开更多
关键词 (2+1)维时空分数Nizhnik-Novikov-Veslov方程 精确解 整合分数导数 完全判别系统
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一类非线性分数阶微分方程耦合系统边值问题解的存在性 被引量:2
20
作者 薛益民 刘洁 +1 位作者 戴振祥 徐媛媛 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第5期614-620,共7页
研究一类非线性Riemann-Liouville型分数阶微分方程耦合系统解的存在性.利用格林函数的性质和Guo-Krasnosel’skii’s不动点定理,得到该耦合系统解存在性的充分条件,并举例说明结论的适用性.
关键词 分数微分方程 GREEN函数 耦合系统 不动点定理
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