Статья: АВТОМОДЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ МНОГОМЕРНОГО ВЫРОЖДАЮЩЕГОСЯ УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СО СТЕПЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ (2024)

Читать онлайн

Работа посвящена проблеме построения точных решений вырождающегося уравнения теплопроводности со степенной нелинейностью в случае многих независимых переменных при наличии пространственной (например, осевой или центральной) симметрии. Предложен новый класс автомодельных решений, нахождение которых сводится к решению задачи Ко-ши для нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения второго порядка, имею-щего особенности при старшей производной относительно искомой функции и/или незави-симой переменной. Изучение обыкновенного дифференциального уравнения проводится двумя способами: аналитическим и численным. В ходе аналитического исследования приме-няются отрезки рядов Тейлора с рекуррентно вычисляемыми коэффициентами, для которых получены явные формулы. Для численного решения задачи используется итерационный ал-горитм, основанный на методе коллокаций и радиальных базисных функциях. Проведенный численный анализ показал сходимость предложенного численного алгоритма, а также его достаточную точность, позволяющую использовать найденные автомодельные решения для верификации приближенных решений исходного уравнения теплопроводности. Также чис-ленный анализ позволил оценить радиус сходимости построенных рядов Тейлора. Вид по-строенных автомодельных решений, а именно их неограниченность вблизи центра (оси) симметрии, дал возможность исследовать поведение и точность обладающих тем же свой-ством численных решений нелинейного вырождающегося уравнения параболического типа, полученных с помощью предложенного авторами ранее пошагового метода решения.

Ключевые фразы: нелинейное уравнение теплопроводности, точное решение, автомодель-ное решение, обыкновенное дифференциальное уравнение, степенной ряд, метод коллока-ций, радиальные базисные функции
Автор (ы): Казаков Александр Леонидович, Спевак Л. Ф.
Журнал: DIAGNOSTICS, RESOURCE AND MECHANICS OF MATERIALS AND STRUCTURES

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК
517.958. Дифференциальные и интегральные уравнения математической физики
519.633. Дифференциальные уравнения второго порядка параболического и гиперболического типов
Для цитирования:
КАЗАКОВ А. Л., СПЕВАК Л. Ф. АВТОМОДЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ МНОГОМЕРНОГО ВЫРОЖДАЮЩЕГОСЯ УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СО СТЕПЕННОЙ НЕЛИНЕЙНОСТЬЮ // DIAGNOSTICS, RESOURCE AND MECHANICS OF MATERIALS AND STRUCTURES. 2024. № 2
Текстовый фрагмент статьи