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Un método de diferencia compacta Crank-Nicolson para ecuaciones de vibración de placas amortiguadas fraccionarias en el tiempo

Autores: Wu, Cailian; Wei, Congcong; Yin, Zhe; Zhu, Ailing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un método de diferencia compacta Crank-Nicolson para ecuaciones de vibración de placas amortiguadas fraccionarias en el tiempo


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Análisis matemático

Palabras clave

Papel
Crank-Nicolson
Método de diferencia compacta
Fraccional en el tiempo
Vibración de placa amortiguada
Ecuaciones diferenciales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo discute el método de diferencia compacta Crank-Nicolson para problemas de vibración de placas amortiguadas de orden fraccional en el tiempo. Para las ecuaciones de vibración de placas amortiguadas de orden fraccional en el tiempo, introducimos la derivada espacial de segundo orden y la derivada temporal de primer orden para convertir ecuaciones diferenciales de cuarto orden en sistemas de ecuaciones diferenciales de segundo orden. Discretizamos la derivada espacial mediante diferencia compacta y aproximamos la derivada de orden entero en el tiempo y la derivada de orden fraccional mediante diferencia central e interpolación L1, respectivamente, para obtener los formatos de diferencia compacta con precisión espacial de cuarto orden y precisión temporal de orden (). Aplicamos el método de energía para analizar la estabilidad y convergencia de este formato de diferencia. Proporcionamos casos numéricos, que no solo validan el orden de convergencia y la viabilidad del formato de diferencia dado, sino que también simulan la influencia del coeficiente de amortiguamiento en la amplitud de la vibración de la placa.

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