当前位置:主页 > 科技论文 > 数学论文 >

一类时间分布阶和空间Riesz分数阶扩散方程的差分方法

发布时间:2018-05-31 04:02

  本文选题:时间分布阶和空间Riesz分数阶扩散方程 + L2-1_σ插值格式 ; 参考:《湘潭大学》2017年硕士论文


【摘要】:本文考虑一类时间分布阶和空间Riesz分数阶扩散方程初边值问题的数值求解。首先,对分布阶中的积分项用复化中矩形公式进行离散,这样分布阶分数阶微分方程转变成了多项的时间Caputo分数阶扩散方程。然后,将方程中的多项时间Caputo导数用L2- 1σ插值格式进行离散,对空间Riesz分数阶导数采用线性插值和分数阶中心差商逼近,从而构造了数值方法,并证明了方法的稳定性和收敛性。该数值方法的收敛阶为OO(τ2 +h2+ (△α)2),其中τ、h、△α分别表示时间步长、空间步长、分布阶步长。数值实验表明数值方法的理论分析和结果是一致的,也表明数值方法的有效性。
[Abstract]:In this paper, we consider the numerical solution of the initial boundary value problem for a class of diffusion equations of time distribution order and space Riesz fractional order. First, the integral term in the distribution order is discretized by the rectangular formula in the complex form, so that the fractional order differential equation of the distributed order is transformed into a multiterm Caputo fractional diffusion equation. Then, the multi-time Caputo derivatives in the equation are discretized by L _ 2-1 蟽 interpolation scheme, and the linear interpolation and fractional center difference quotient are used to approximate the fractional derivative of space Riesz, and the numerical method is constructed. The stability and convergence of the method are proved. The convergence order of the numerical method is O _ O (蟿 _ 2h _ 2 (伪 ~ + _ 2), where 蟿 _ h, 伪 denotes the time step, the space step and the distribution order step, respectively. Numerical experiments show that the theoretical analysis of the numerical method is consistent with the results, and the effectiveness of the numerical method is also demonstrated.
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O241.8

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 沈淑君,刘发旺;解分数阶Bagley-Torvik方程的一种计算有效的数值方法[J];厦门大学学报(自然科学版);2004年03期

相关硕士学位论文 前1条

1 刘茜;两类时间分布阶扩散方程的差分方法[D];湘潭大学;2016年



本文编号:1958207

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/1958207.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户94a67***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com