Сходимость метода Фурье, связанного с ортогональными сплайнами
- Авторы: Леонтьев В.Л.1
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
- Выпуск: Том 26, № 3 (2024)
- Страницы: 245-259
- Раздел: Математика
- URL: https://bakhtiniada.ru/2079-6900/article/view/282026
- DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.26.202403.245-259
- ID: 282026
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Применение теории ортогональных сплайнов, созданной автором данной статьи и получившей развитие в последние тридцать лет, привело к существенному прогрессу в алгоритмах ряда численных и аналитических методов механики деформируемого твердого тела и математической физики. В частности, обобщенный метод Фурье, связанный с использованием конечных рядов Фурье и ортогональных сплайнов, был успешно применен ранее автором данной статьи при решении параболических начально-краевых задач для областей с криволинейными границами. В данной статье предлагается дальнейшее развитие и новое всестороннее исследование алгоритма этого метода Фурье, предназначенного для решения параболических начально-краевых задач в неканонических областях. Этот метод дает приближенные аналитические решения в виде конечного ряда Фурье, структура которого аналогична структуре частных сумм бесконечного ряда Фурье точного решения. Полное исследование сходимости этого метода, представленное в данной статье, основано на теории конечно-разностных методов. По мере увеличения числа узлов сетки в области такие конечные ряды Фурье приближаются к точному решению параболической начально-краевой задачи. Исследование сходимости показывает эффективность нового алгоритма обобщенного метода Фурье при решении параболических начально-краевых задач для неканонических областей.
Об авторах
Виктор Леонтьевич Леонтьев
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Автор, ответственный за переписку.
Email: leontiev_vl@spbstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8669-1919
доктор физико-математических наук, профессор Научно-исследовательского центра передовых цифровых технологий мирового уровня
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Leontiev V. L. Fourier method related with orthogonal splines in parabolic initial boundary value problem for domain with curvilinear boundary // Ufa Mathematical Journal. 2022. Vol. 14, no. 2. pp. 56–66. DOI: https://doi.org/10.13108/2022-14-2-56
- Гасымов Э. А., Гусейнова А. О., Гасанова У. Н. Применение обобщенного метода разделения переменных к решению смешанных задач с нерегулярными граничными условиями // Журнал вычислит. матем. и матем. физики. 2016. Т. 56, № 7. С. 1335–1339. DOI: https://doi.org/10.7868/S0044466916070073
- Савичев И. С., Чернышев А. Д. Применение метода угловых суперпозиций для решения контактной задачи о сжатии упругого цилиндра // Изв. РАН. МТТ. 2009. № 3. С. 151–162. DOI: https://doi.org/10.3103/S0025654409030157
- Малов Ю. И., Мартинсон Л. К., Павлов К. Б. Решение некоторых смешанных краевых задач гидродинамики проводящих сред методом разделения переменных // Журнал вычислит. матем. и матем. физики. 1972. Т. 12, № 3. С. 627–638. DOI: https://doi.org/10.1016/0041-5553(72)90035-3
- Исраилов М. Ш. Дифракция акустических и упругих волн на полуплоскости при разнотипных граничных условиях // Изв. РАН. МТТ. 2013. № 3. С. 121–134. DOI: https://doi.org/10.3103/S0025654413030102
- Majeed A. Yousif, Juan L. G. Guirao, Pshtiwan Othman Mohammed, Nejmeddine Chorfi, D. Baleanu. A computational study of time-fractional gas dynamics models by means of conformable finite difference method // AIMS Mathematics. 2024. Vol. 9, № 7. Pp. 19843–19858. DOI: https://doi.org/10.3934/math.2024969
- LeVeque R. J. Finite difference methods for ordinary and partial differential equations: steady-state and time-dependent problems. SIAM, Society for Industrial and Applied Mathematics. 2007. 356 p.
- Finite Difference Methods. Theory and Applications. 7th International Conference. Lozenetz, Bulgaria, 11–16 June 2018. 701 p. DOI: http://doi.org/10.1007/978-3-030-11539-5
- Ivanov D. Kh, Vabishchevich P. N. Iterative Process for Numerical Recovering the Lowest Order Space-Wise Coefficient in Parabolic Equations // Finite Difference Methods. Theory and Applications. 7th International Conference. Lozenetz, Bulgaria, 11–16 June 2018. Pp. 289–296. DOI: http://doi.org/10.1007/978-3-030-11539-5_32
- Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М: Мир. 1977. 349 c.
- Ping Li. A Fourier series model and parametric study for single person three-way continuous walking load // Transactions on Computer Science and Intelligent Systems Research. 2024. vol. 4. DOI: crossref https://doi.org/10.62051/a32pct74
- Amadi Hachimenum N., Uwho Kingsley O., Kornom Dennis M. Modelling of Electrical Cable Parameters and Fault Detection using Fourier Series // Journal of Recent Trends in Electrical Power System. 2024. Vol. 7, № 2. Pp. 44–56. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.11096455
- Voronin G. F., Degtyarev S. A. Spline-approximation of thermodynamic properties of solutions // Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 1982. Vol. 6, № 3. Pp. 217–227.
- Leontiev V. L. Orthogonal Splines in Approximation of Functions // Mathematics and Statistics. 2020. Vol. 8, № 2. pp. 167–172. DOI: https://doi.org/10.13189/ms.2020.080212
- Леонтьев В. Л. Ортогональные сплайны и специальные функции в методах вычислительной механики и математики. Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС. 2021. 466 c.
- Волков Е. А. Численные методы. М.: Наука. 1982. 256 c.
- Годунов С. К., Рябенький В. С. Разностные схемы. М.: Наука. 1977. 440 c.
Дополнительные файлы
