On the Approximation of Fractal-Fractional Differential Equations Using Numerical Inverse Laplace Transform Methods

拉普拉斯变换在微分方程中的应用 双边拉普拉斯变换 拉普拉斯变换 数学 三元Laplace方程的Green函数 拉普拉斯逆变换 梅林变换 数学分析 拉普拉斯方程 拉普拉斯-斯蒂尔特杰斯变换 微分方程 分数阶微积分 应用数学 分数阶傅立叶变换 傅里叶变换 傅里叶分析
作者
Kamran Kamran,Siraj Ahmad,Kamal Shah,Thabet Abdeljawad,Bahaaeldin Abdalla
出处
期刊:Cmes-computer Modeling in Engineering & Sciences [Tech Science Press]
卷期号:135 (3): 2743-2765 被引量:21
标识
DOI:10.32604/cmes.2023.023705
摘要

Laplace transform is one of the powerful tools for solving differential equations in engineering and other science subjects. Using the Laplace transform for solving differential equations, however, sometimes leads to solutions in the Laplace domain that are not readily invertible to the real domain by analytical means. Thus, we need numerical inversion methods to convert the obtained solution from Laplace domain to a real domain. In this paper, we propose a numerical scheme based on Laplace transform and numerical inverse Laplace transform for the approximate solution of fractal-fractional differential equations with order . Our proposed numerical scheme is based on three main steps. First, we convert the given fractal-fractional differential equation to fractional-differential equation in Riemann-Liouville sense, and then into Caputo sense. Secondly, we transform the fractional differential equation in Caputo sense to an equivalent equation in Laplace space. Then the solution of the transformed equation is obtained in Laplace domain. Finally, the solution is converted into the real domain using numerical inversion of Laplace transform. Three inversion methods are evaluated in this paper, and their convergence is also discussed. Three test problems are used to validate the inversion methods. We demonstrate our results with the help of tables and figures. The obtained results show that Euler's and Talbot's methods performed better than Stehfest's method.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
e746700020完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
leecarp完成签到,获得积分10
7秒前
牛安荷完成签到 ,获得积分10
10秒前
make217完成签到 ,获得积分10
13秒前
oO完成签到 ,获得积分10
14秒前
18秒前
18秒前
luffy完成签到 ,获得积分10
19秒前
鲸鱼打滚完成签到 ,获得积分10
22秒前
朴素的小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
23秒前
左丘映易完成签到,获得积分0
23秒前
霓娜酱完成签到 ,获得积分10
25秒前
CipherSage应助一个小胖子采纳,获得10
27秒前
扫地888完成签到 ,获得积分10
27秒前
子凡完成签到 ,获得积分10
27秒前
ding应助luffy采纳,获得10
29秒前
29秒前
DrN完成签到 ,获得积分10
30秒前
鲁卓林完成签到,获得积分10
32秒前
ambrose37完成签到 ,获得积分10
36秒前
枫威完成签到 ,获得积分10
38秒前
42秒前
47秒前
47秒前
落叶捎来讯息完成签到 ,获得积分10
50秒前
欢呼半山完成签到 ,获得积分10
50秒前
52秒前
啊TiP完成签到,获得积分0
56秒前
mzrrong完成签到 ,获得积分10
56秒前
Harlotte完成签到 ,获得积分10
59秒前
minuxSCI完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
自觉石头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我来也完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观思真完成签到,获得积分10
1分钟前
33应助曾经姝采纳,获得10
1分钟前
Yynnn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3815909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3359386
关于积分的说明 10402450
捐赠科研通 3077226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690236
邀请新用户注册赠送积分活动 813667
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767743