Numerical solution of systems of first order stiff oscillatory differential equations using diagonally implicit super class of block backward differentiation formula

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 17

فایل این مقاله در 23 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CAND-4-2_004

تاریخ نمایه سازی: 8 مهر 1404

چکیده مقاله:

This paper introduces the development and application of a diagonally implicit ۳-point method based on a superclass of the Block Backward Differentiation Formula (۳DSBBDF) for solving systems of first-order stiff Oscillatory Differential Equations (ODEs) in Initial Value Problems (IVPs). By varying the free parameter  within the stability interval , different families of ۳-point block methods can be generated. Notably, when  in the proposed scheme, the ۳DSBBDF method reduces to the existing fifth-order ۳-point Block Backward Differentiation Formula (۳DBBDF), making ۳DBBDF a special case of the new approach. The method is specifically designed to effectively capture oscillatory behavior while maintaining high-order accuracy and stability. Both theoretical analysis and numerical experiments confirm the superior performance of ۳DSBBDF in solving stiff oscillatory problems compared to the existing ۳DBBDF solver in the literature.

کلیدواژه ها:

Stiff Oscillatory Differential Equations ، Diagonally Implicit Method ، Block Backward Differentiation Formula ، High-Order Accuracy and Stability

نویسندگان

Buhari Alhassan

Department of Mathematics and Statistics, Al-Qalam University Katsina, Nigeria.

Najamuddeen Bala

Department of Statistics, Federal Polytechnic Kaura-Namoda, Zamfara State, Nigeria.

Hamisu Musa

Department of Mathematics and Statistics, Umaru Musa Yar’adua University, Katsina, Nigeria.

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 :