شماره ركورد
33598
پديد آورنده
عارفه مومني
عنوان
كاربرد روش هاي طيفي مبتني بر ماتريس هاي عملياتي در حل برخي معادلات ديفرانسيل با مشتقات جزئي سهموي از مرتبه زمان كسري
مقطع تحصيلي
دكتري تخصصي
رشته تحصيلي
رياضي
سال تحصيل
1398
تاريخ دفاع
1404/04/25
استاد راهنما
جليل رشيدي نيا
استاد مشاور
محبوبه مولوي عربشاهي
دانشكده
دانشكده رياضي
چكيده
اين رساله به ارائه و بررسي يك روش عددي كارآمد براي حل عددي معادلات ديفرانسيل سهموي با مشتقات جزئي از مرتبه زماني كسري، شامل معادلات همرفت-انتشار، واكنش-انتشار و انتشار كسري ميپردازد. روش پيشنهادي مبتني بر روش هممحلي طيفي با استفاده از ماتريسهاي عملياتي مبتني بر چندجملهايهاي برنولي متعامد است. در اين روش، با تقريب مشتقات صحيح و كسري زماني موجود در معادلات، معادله مفروض به دستگاهي از معادلات جبري تبديل ميشود. سپس با حل اين دستگاه، ضرايب مجهول بسط سري و در نهايت جواب عددي معادلات به دست ميآيد. همگرايي روش عددي ارائه شده به لحاظ نظري بررسي و اثبات شده است. براي نشان دادن اثربخشي، دقت، و كاربرد عملي روش پيشنهادي، مثالهاي عددي متنوعي ارائه و نتايج حاصل با روشهاي موجود در مراجع ديگر مقايسه شدهاند. مقايسهها نشان ميدهند كه روش توسعهيافته در اين رساله از دقت بالاتري برخوردار بوده و پيادهسازي آن سادهتر است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/06/09
عنوان به انگليسي
Application of spectral methods based on operational matrices in solving some differential equations with parabolic partial derivatives of fractional time order
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عارفه مومني
چكيده به لاتين
This thesis presents and analysis an efficient numerical method for solving time fractional order partial differential equations of parabolic type, including convection-diffusion, reaction-diffusion, and fractional diffusion equations. The proposed method is based on spectral collocation method using the operational matrices of orthogonalized Bernoulli polynomials. In this method, by approximating the time fractional derivatives present in the equations, the supposed equation is transformed into a system of algebraic equations. Then, by solving this system, the unknown coefficients of the series expansion and finally the numerical solution of the equations are obtained. The convergence of the presented numerical method has been theoretically investigated and proven. To demonstrate the effectiveness, accuracy, and practical application of the proposed method, various numerical examples are presented and the results are compared with methods available in other references. Comparisons show that the method developed in this thesis has higher accuracy and is simpler to impleme
nt.
كليدواژه هاي فارسي
معادله همرفت انتشار كسري وابسته به زمان , معادله واكنش- انتشار كسري , معادله انتشار كسري , چندجملهايهاي برنولي متعامد , روش هممحلي , همگرايي
كليدواژه هاي لاتين
Time fractional convection-diffusion , fractional reaction-diffusion , Fractional diffusion equation , Orthogonalized Bernoulli polynomials , Orthogonalized Bernoulli polynomials , Collocation methods , convergence
Author
Momeni
SuperVisor
Dr, rashidinia