Kesirli mertebeden kısmi diferansiyel denklemlerin B-spline sonlu eleman yöntemleri ile çözümleri
Solutions of fractional order partial differential equations by B-spline finite element methods
- Tez No: 390653
- Danışmanlar: PROF. DR. ALAATTİN ESEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Matematik, Mathematics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Yedi bölümden oluşan bu tezin birinci bölümü Giriş bölümü olarak düzenlendi ve literatür özeti de bu bölümde verildi. İkinci bölümde, daha sonraki bölümlerde kullanılacak olan temel kavramlara yer verildi. Bu bölümde, Gama ve Mittag-Leffler fonksiyonları, kesirli mertebeden türev ve integral hesaplamalarında kullanılan Grünwald-Letnikov, Riemann-Liouville ve Caputo yaklaşımları, spline ve B-spline fonksiyonlar, Galerkin ve kollokasyon sonlu eleman yöntemleri hakkında bazı bilgiler verildi. Üçüncü, dördüncü, beşinci ve altıncı bölümler bu tezin orijinal kısımlarını oluşturmaktadır. Üçüncü bölümde, zamana göre kesirli mertebeden gaz denklemi, kuadratik B-spline Galerkin ve kübik B-spline kollokasyon yöntemleri ile çözüldü. Elde edilen nümerik çözümler ile $L_{2}$ ve $L_{\infty}$ hata normları tablolar halinde sunuldu. Nümerik ve tam çözümlerin grafikleri ile birlikte mutlak hata grafikleride verildi. Dördüncü bölümde, zamana göre kesirli mertebeden Burgers denklemi, kuadratik B-spline Galerkin ve kübik B-spline kollokasyon yöntemleri ile çözüldü. Bu yöntemler üç model probleme uygulandı. Elde edilen nümerik çözümler ile $L_{2}$ ve $L_{\infty}$ hata normları tablolar halinde sunuldu. Nümerik ve tam çözümlerin grafikleri ile birlikte mutlak hata grafikleride verildi. Beşinci bölümde, zamana göre kesirli mertebeden telegraf denklemi, kuadratik B-spline Galerkin ve kübik B-spline kollokasyon yöntemleri ile çözüldü. Bu yöntemler üç model probleme uygulandı. Elde edilen nümerik çözümler ile $L_{2}$ ve $L_{\infty}$ hata normları tablolar halinde sunuldu. Nümerik ve tam çözümlerin grafikleri ile birlikte mutlak hata grafikleride verildi. Altıncı bölümde, zamana göre kesirli mertebeden Schrödinger denklemi, kuadratik B-spline Galerkin ve kübik B-spline kollokasyon yöntemleri ile çözüldü. Elde edilen nümerik çözümler ile $L_{2}$ ve $L_{\infty}$ hata normları tablolar halinde sunuldu. Nümerik ve tam çözümlerin grafikleri ile birlikte mutlak hata grafikleride verildi. Son olarak yedinci bölümde, kuadratik B-spline Galerkin ve kübik B-spline kollokasyon yöntemleri ile çözülen problemlerin nümerik çözümleri için bazı sonuçlar verildi.
Özet (Çeviri)
The first chapter of this thesis, which is consisting of seven chapters, has been arranged as an introduction chapter and the literature survey has also been given in this chapter. In the second chapter, basic concepts that will be used in later chapters were presented. In this chapter, some information about Gamma and Mittag-Leffler functions, Grünwald-Letnikov, Riemann-Liouville and Caputo approaches which are used in the fractional order derivative and integral calculus, splines and B-spline functions, Galerkin and collocation finite element methods have been presented. Third, fourth, fifth and sixth sections constitute the original parts of this thesis. In the third section, the time fractional order gas equation has been solved using quadratic B-spline Galerkin and cubic B-spline collocation methods. The obtained numerical solutions and error norms $L_{2}$ and $L_{\infty}$ have been presented in tables. Absolute error graphics as well as those of exact and numerical solutions have been given. In the fourth chapter, the time fractional order Burgers equation has been solved by quadratic B-spline Galerkin and cubic B-spline collocation methods. These methods have been applied to three model problems. The obtained numerical solutions and error norms $L_{2}$ and $L_{\infty}$ have been presented in tables. Absolute error graphics as well as those of exact and numerical solutions have been given. In the fifth chapter, the time fractional order telegraph equation has been solved by quadratic B-spline Galerkin and cubic B-spline collocation methods. These methods have been applied to three model problems. The obtained numerical solutions and error norms $L_{2}$ and $L_{\infty}$ have been presented in tables. Absolute error graphics as well as those of exact and numerical solutions have been given. In the sixth chapter, the time fractional order Schrödinger equation has been solved by quadratic B-spline Galerkin and cubic B-spline collocation methods. The obtained numerical solutions and error norms $L_{2}$ and $L_{\infty}$ have been presented in tables. Absolute error graphics as well as those of exact and numerical solutions have been given. Finally, in the seventh chapter, some results have been presented about the numerical solutions of the problems solved by quadratic B-spline Galerkin and cubic B-spline collocation methods.
Benzer Tezler
- Bazı kesir mertebeli kısmi türevli denklemlerin nümerik çözümleri
Numerical solutions of some fractional order partial differential equations
MUHAMMED PULAT
- A Store release problem: viscous flow calculations withale description using moving deforming finite elemnents
Yük bırakma problemi: Hareketli değişken sonlu elemanlar kullanarak K-L-E tanımıyla viskoz akış çözümleri
AYDIN MISIRLIOĞLU
Doktora
İngilizce
1998
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLGEN GÜLÇAT
- Kesirli mertebeden kısmi diferansiyel denklemlerin çözümü üzerine bir çalışma
A study on the solution of fractional order partial differential equations
ABDULLAH FURKAN ŞAHİNKAYA
Doktora
Türkçe
2024
MatematikNecmettin Erbakan ÜniversitesiMatematik Bilgisayar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YALÇINKAYA
DOÇ. DR. ALİ KURT
- Kesirli mertebeden kısmi diferansiyel denklemlerin üstel fonksiyon yönetmi ile analitik çözümleri
Analytical solutions of fractional order partialdifferential equation by exponential function method
SEMA MERVE KILINÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHatay Mustafa Kemal ÜniversitesiEnformatik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORKUN TAŞBOZAN