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一类非线性强阻尼扰动发展方程的解
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:应用数学和力学
  • 时间:2014.9.1
  • 页码:1046-1054
  • 分类:O175.29[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]安徽机电职业技术学院,安徽芜湖241002, [2]南京信息工程大学数学与统计学院,南京210044, [3]安徽师范大学数学计算机科学学院数学系,安徽芜湖241003
  • 相关基金:国家自然科学基金(11202106);江苏省自然科学基金(13KJB170016)
  • 相关项目:强非线性振动系统近似解研究与精度分析
中文摘要:

研究了在数学、力学中广泛出现的一类三阶非线性强阻尼发展扰动偏微分方程,并求其近似解析解.首先,构造一个泛函同伦映射,将方程的解表示以人工参数的幂级数形式,代人同伦映射,得到一个非线性扰动方程解的逐次迭代关系式,并考虑对应的一个无扰动项情形下的强阻尼发展方程,利用Fourier变换理论,求出其精确解.其次,以得到的精确解为同伦映射迭代式的初始函数,通过非线性扰动方程解的迭代关系式,再用Fourier变换法求解对应的方程.最后,便依次地得到了非线性强阻尼发展扰动偏微分方程的各次近似解析解.用上述方法得到的各次近似解,具有便于求解、精度高等特点.

英文摘要:

Widely emerging in the fields of mathematics and mechanics, a class of 3rd-order nonlinear strong-damp disturbed partial differential evolution equations were studied. Firstly, a functional homotopic mapping was constructed to express the solution to the evolution equation in a form of power series with artificial parameters, which was substituted into the homotopic mapping to build a method of successive iteration for the solution to the nonlinear disturbed equation. Then the corresponding non-disturbed strong-damp evolution equation was analyzed with exact solution based on the theory of Fourier transform. Secondly, the found exact solution was used as the initial function of the homotopic mapping iteration, and the iteration expansion of the nonlinear disturbed equation was applied to solve the related equations with the Fourier transform method. Finally, both the exact and arbitrary-order approximate analytic solutions to the nonlinear strong-damp disturbed evolution equation were obtained. The proposed homotopic mapping method is proved to have the advantages of convenience and accuracy.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8965