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一种带有收敛控制参数的新解析方法用于求解非线性问题

A new analytic method with a convergence-control parameter for solving nonlinear problems

Dalian University of Technology(大连理工大学)

Xiaolong Zhang, Songxin Liang

AI总结:

本文提出了一种新的解析方法,该方法包含一个收敛控制参数c,用于调整和控制所得到的级数解的收敛区域和速率。通过选择适当的c值,可以显著扩大收敛区域和速率。同时,给出了一种数值方法来寻找最优的收敛控制参数值。此外,发现传统Adomian分解方法只是该新方法的特殊情况。通过几个物理模型,包括非线性热传导问题、纳米机电系统、扩散和耗散现象以及色散波,验证了新方法的有效性和适用性。

摘要:

在本文中,提出了一种新的解析方法,该方法包含一个收敛控制参数c。参数c用于调整和控制所得到的级数解的收敛区域和速率。结果表明,通过选择适当的c值,可以显著扩大收敛区域和速率。此外,还给出了寻找收敛控制参数最优值的数值方法。同时发现,传统Adomian分解方法只是该新方法的特殊情况。通过几个物理模型,包括非线性热传导问题、纳米机电系统、扩散和耗散现象以及色散波,验证了新方法的有效性和适用性。此外,本文提出的思想可能为当前的解析和数值技术提供改进的可能性。

英文摘要:

In this paper, a new analytic method with a convergence-control parameter $c$ is first proposed. The parameter $c$ is used to adjust and control the convergence region and rate of the resulting series solution. It turns out that the convergence region and rate can be greatly enlarged by choosing a proper value of $c$. Furthermore, a numerical approach for finding the optimal value of the convergence-control parameter is given. At the same time, it is found that the traditional Adomian decomposition method is only a special case of the new method. The effectiveness and applicability of the new technique are demonstrated by several physical models including nonlinear heat transfer problems, nano-electromechanical systems, diffusion and dissipation phenomena, and dispersive waves. Moreover, the ideas proposed in this paper may offer us possibilities to greatly improve current analytic and numerical techniques.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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