Un método confiable para resolver ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias
Autores: Alshehry, Azzh Saad; Shah, Rasool; Shah, Nehad Ali; Dassios, Ioannis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método confiable para resolver ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Desarrollo
Soluciones numérico-analíticas
Modelos matemáticos de orden fraccionario
Método de series de potencias residuales de Laplace
Ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias
Sentido de Caputo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de soluciones numérico-analíticas y la construcción de modelos matemáticos de orden fraccionario para problemas prácticos son de suma importancia en una variedad de matemáticas aplicadas, física e ingeniería. El método de series de potencias residuales de Laplace (LRPSM), una técnica nueva y confiable para resolver ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias, se introduce en este estudio. El método de series de potencias residuales (RPSM), una técnica bien conocida, y la transformada de Laplace (LT) se combinan de manera elegante en la técnica sugerida. Este enfoque innovador calcula la derivada fraccionaria en el sentido de Caputo. El método propuesto para el manejo de ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias se proporciona en detalle, junto con su implementación. El enfoque novedoso produce una solución en serie para ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias. Para validar la simplicidad, efectividad y viabilidad de la técnica sugerida, se prueba y simula el modelo proporcionado. Se proporciona una descripción numérica y gráfica de los efectos del orden fraccionario en la aproximación de las soluciones. Los resultados comparativos muestran que el método sugerido aproxima de manera más precisa que los métodos actuales como el método de perturbación homotópica natural. El estudio demostró que el método mencionado es directo, confiable y adecuado para analizar problemas de ingeniería y física no lineales.
Descripción
El desarrollo de soluciones numérico-analíticas y la construcción de modelos matemáticos de orden fraccionario para problemas prácticos son de suma importancia en una variedad de matemáticas aplicadas, física e ingeniería. El método de series de potencias residuales de Laplace (LRPSM), una técnica nueva y confiable para resolver ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias, se introduce en este estudio. El método de series de potencias residuales (RPSM), una técnica bien conocida, y la transformada de Laplace (LT) se combinan de manera elegante en la técnica sugerida. Este enfoque innovador calcula la derivada fraccionaria en el sentido de Caputo. El método propuesto para el manejo de ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias se proporciona en detalle, junto con su implementación. El enfoque novedoso produce una solución en serie para ecuaciones diferenciales parciales fraccionarias. Para validar la simplicidad, efectividad y viabilidad de la técnica sugerida, se prueba y simula el modelo proporcionado. Se proporciona una descripción numérica y gráfica de los efectos del orden fraccionario en la aproximación de las soluciones. Los resultados comparativos muestran que el método sugerido aproxima de manera más precisa que los métodos actuales como el método de perturbación homotópica natural. El estudio demostró que el método mencionado es directo, confiable y adecuado para analizar problemas de ingeniería y física no lineales.