scholarly journals A study of computational and algorithmic methods for solving partial differential equations based on the unified transform method

2019 ◽  
Author(s):  
Ελευθέριος-Νεκτάριος Γρυλωνάκης

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αναπτύχθηκαν αριθμητικές τεχνικές για την επίλυση γραμμικών, ελλειπτικών μερικών διαφορικών εξισώσεων (Μ.Δ.Ε.) με βάση τη μέθοδο του ενοποιημένου μετασχηματισμού (ή μέθοδος του Φωκά). Συγκεκριμένα, προτάθηκε προσυντονισμένο σχήμα για την αριθμητική επίλυση της γενικευμένης απεικόνισης Dirichlet-to-Neumann (DtN). Επίσης, αναπτύχθηκαν μέθοδοι επαναληπτικού χωρικού βηματισμού με βάση ανοιχτές μεθόδους χρονικής ολοκλήρωσης για την επίλυση της Μ.Δ.Ε. στο εσωτερικό του υπολογιστικού χωρίου. Ακόμα, προτάθηκε τεχνική εκτίμησης σφάλματος με χρήση της εξίσωσης global relation. Εν συνεχεία, προτάθηκε κλάση συμπαγών μεθόδων χωρικού βηματισμού για την επίλυση της Μ.Δ.Ε. στο εσωτερικό υπολογιστικού χωρίου, όπου γίνεται χρήση είτε ανοιχτών είτε κλειστών μεθόδων χρονικής ολοκλήρωσης. Επιπρόσθετα, προτάθηκε κλάση παράλληλων τεχνικών ενοποιημένου μετασχηματισμού με βάση τη μέθοδο διαχωρισμού του χωρίου.

2021 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
pp. 51-63
Author(s):  
Mawia Osman ◽  
◽  
Zengtai Gong ◽  
Altyeb Mohammed Mustafa ◽  
◽  
...  

In this paper, the reduced differential transform method (RDTM) is applied to solve fuzzy nonlinear partial differential equations (PDEs). The solutions are considered as infinite series expansions which converge rapidly to the solutions. Some examples are solved to illustrate the proposed method.


2011 ◽  
Vol 347-353 ◽  
pp. 463-466
Author(s):  
Xue Hui Chen ◽  
Liang Wei ◽  
Lian Cun Zheng ◽  
Xin Xin Zhang

The generalized differential transform method is implemented for solving time-fractional partial differential equations in fluid mechanics. This method is based on the two-dimensional differential transform method (DTM) and generalized Taylor’s formula. Results obtained by using the scheme presented here agree well with the numerical results presented elsewhere. The results reveal the method is feasible and convenient for handling approximate solutions of time-fractional partial differential equations.


2012 ◽  
Vol 2012 ◽  
pp. 1-15 ◽  
Author(s):  
Younghae Do ◽  
Bongsoo Jang

The differential transform method (DTM) is based on the Taylor series for all variables, but it differs from the traditional Taylor series in calculating coefficients. Even if the DTM is an effective numerical method for solving many nonlinear partial differential equations, there are also some difficulties due to the complex nonlinearity. To overcome difficulties arising in DTM, we present the new modified version of DTM, namely, the projected differential transform method (PDTM), for solving nonlinear partial differential equations. The proposed method is applied to solve the various nonlinear Klein-Gordon and Schrödinger equations. Numerical approximations performed by the PDTM are presented and compared with the results obtained by other numerical methods. The results reveal that PDTM is a simple and effective numerical algorithm.


2016 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
pp. 86
Author(s):  
Naser Al-Qutaifi

<p>The idea of replacing the first derivative in time by a fractional derivative of order , where , leads to a fractional generalization of any partial differential equations of integer order. In this paper, we obtain a relationship between the solution of the integer order equation and the solution of its fractional extension by using the Laplace transform method.</p>


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document