Two explicit and implicit finite difference schemes for time fractional Riesz space diffusion equation

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 235

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CMDE-10-3_018

تاریخ نمایه سازی: 9 بهمن 1401

چکیده مقاله:

In this study, one explicit and one implicit finite difference scheme is introduced for the numerical solution of time-fractional Riesz space diffusion equation. The time derivative is approximated by the standard Gr¨unwald Letnikov formula of order one, while the Riesz space derivative is discretized by Fourier transform-based algorithm of order four. The stability and convergence of the proposed methods are studied. It is proved that the implicit scheme is unconditionally stable, while the explicit scheme is stable conditionally. Some examples are solved to illustrate the efficiency and accuracy of the proposed methods. Numerical results confirm that the accuracy of present schemes is of order one.

نویسندگان

Zeynab Abdollahy

Department of Mathematics, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

Yaghoub Mahmoudi

Department of Mathematics, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

Ali Salimi shamloo

Department of Mathematics, Shabestar Branch, Islamic Azad University, Shabestar, Iran.

Mahdi Baghmisheh

Department of Mathematics, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • J. Chen, F. Liu, I. Turner, and V. Anh, The ...
  • C. M. Chen, F. Liu, I. Turner, and V. Anh, ...
  • M. Dehghan, M. Abbaszadeh, and A. Mohebbi, An implicit RBF ...
  • H. Ding, Ch. Li, and Y. Chen, High-Order Algorithms for ...
  • E. Hanert, On the numerical solution of space-time fractional diffusion ...
  • A. A. Kilbas, H. M. Srivastava, and J. J. Trujillo, ...
  • C. Li, A. Chen, and J. Ye, Numerical approaches to ...
  • L. Qiu, C. Hu, and Q. Qin, A novel homogenization ...
  • J. Lin, W. Feng, S. Reutskiy, H. Xu, and Y. ...
  • J. Lin, Y. Zhang, S. Reutskiy, and W. Feng, A ...
  • Ch. Lubich, Discretized fractional calculus, SIAM Journal on Mathematical Analysis, ...
  • K. S. Miller and B. Ross, An Introduction to the ...
  • K.B. Oldham and J. Spanier, The Fractional Calculus: Theory and ...
  • C. Piret and E. Hanert, A radial basis functions method ...
  • I. Podlubny, Fractional Differential Equations, Academic Press, SanDiego (۱۹۹۹) ...
  • S. Shen, F. Liu, and V. Anh, Numerical approximations and ...
  • S. Shen, F. Liu, V. Anh, and I. Turner, A ...
  • Q. Yang, F. Liu, and I. Turner, Numerical methods for ...
  • H. Zhang and F. Liu, The fundamental solutions of the ...
  • نمایش کامل مراجع