Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс:
http://elar.urfu.ru/handle/10995/130617
Название: | On the Rothe-Galerkin spectral discretization for a class of variable fractional-order nonlinear wave equations |
Авторы: | Van, Bockstal, K. Zaky, M. A. Hendy, A. |
Дата публикации: | 2023 |
Издатель: | Springer Nature |
Библиографическое описание: | Van Bockstal, K, Zaky, M & Hendy, A 2023, 'On the Rothe-Galerkin spectral discretization for a class of variable fractional-order nonlinear wave equations', Fractional Calculus and Applied Analysis, Том. 26, № 5, стр. 2175-2201. https://doi.org/10.1007/s13540-023-00184-x Van Bockstal, K., Zaky, M., & Hendy, A. (2023). On the Rothe-Galerkin spectral discretization for a class of variable fractional-order nonlinear wave equations. Fractional Calculus and Applied Analysis, 26(5), 2175-2201. https://doi.org/10.1007/s13540-023-00184-x |
Аннотация: | In this contribution, a wave equation with a time-dependent variable-order fractional damping term and a nonlinear source is considered. Avoiding the circumstances of expressing the nonlinear variable-order fractional wave equations via closed-form expressions in terms of special functions, we investigate the existence and uniqueness of this problem with Rothe’s method. First, the weak formulation for the considered wave problem is proposed. Then, the uniqueness of a solution is established by employing Grönwall’s lemma. The Rothe scheme’s basic idea is to use Rothe functions to extend the solutions on single-time steps over the entire time frame. Inspired by that, we next introduce a uniform mesh time-discrete scheme based on a discrete convolution approximation in the backward sense. By applying some reasonable assumptions to the given data, we can predict a priori estimates for the time-discrete solution. Employing these estimates side by side with Rothe functions leads to proof of the solution’s existence over the whole time interval. Finally, the full discretisation of the problem is introduced by invoking Galerkin spectral techniques in the spatial direction, and numerical examples are given. © 2023, Diogenes Co.Ltd. |
Ключевые слова: | EXISTENCE AND UNIQUENESS FRACTIONAL CALCULUS GALERKIN SPECTRAL METHOD ROTHE’S DISCRETIZATION VARIABLE-ORDER WAVE EQUATION |
URI: | http://elar.urfu.ru/handle/10995/130617 |
Условия доступа: | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Идентификатор SCOPUS: | 85164143059 |
Идентификатор WOS: | 001023370900001 |
Идентификатор PURE: | 46914238 |
ISSN: | 1311-0454 |
DOI: | 10.1007/s13540-023-00184-x |
Сведения о поддержке: | Russian Science Foundation, RSF: 22-21-00075; Bijzonder Onderzoeksfonds UGent, BOF: 01M01021 The work of K. Van Bockstal was supported by the Methusalem program of Ghent University Special Research Fund (BOF) (Grant Number 01M01021). A. S. Hendy wishes to acknowledge the support of the RSF, Russia grant, Project 22-21-00075. |
Карточка проекта РНФ: | 22-21-00075 |
Располагается в коллекциях: | Научные публикации ученых УрФУ, проиндексированные в SCOPUS и WoS CC |
Файлы этого ресурса:
Файл | Описание | Размер | Формат | |
---|---|---|---|---|
2-s2.0-85164143059.pdf | 276,16 kB | Adobe PDF | Просмотреть/Открыть |
Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.