Специальные подборки
Издания подборки 101 - 110 из 125
101.
Количество страниц: 10 с.
Получено решение однородного дифференциального уравнения дробного порядка типа Эйлера на интервале в классе функций, представимых дробным интегралом порядка а с плотностью из Ьх(0;1). С помощью метода эрмитовых форм (метода Льенара — Шипара) получены условия разрешимости для случаев двух, трех и любого конечного числа производных. Показано, что в случае, когда характеристическое уравнение имеет кратные корни, исходное уравнение допускает решение с логарифмическими особенностями.
We present the solution of the homogeneous fractional differential Euler-type equation on the half-axis in the class of functions representable by the fractional integral of order a with the density of Li(0; 1). Using the method of Hermitian forms (Lienard— Schipar's method), solvability conditions are obtained for the cases of two, three and a finite number of derivatives. It is shown that in the case when the characteristic equation has multiple roots original equation admits a solution with logarithmic singularities.
We present the solution of the homogeneous fractional differential Euler-type equation on the half-axis in the class of functions representable by the fractional integral of order a with the density of Li(0; 1). Using the method of Hermitian forms (Lienard— Schipar's method), solvability conditions are obtained for the cases of two, three and a finite number of derivatives. It is shown that in the case when the characteristic equation has multiple roots original equation admits a solution with logarithmic singularities.
Жуковская, Н. В. Применение метода Льенара - Шипара к решению однородного дифференциального уравнения типа Эйлера дробного порядка на интервале / Н. В. Жуковская, С. М. Ситник // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 3 (99), июль-сентябрь. — С.33-42.
DOI: 10.25587/SVFU.2018.99.16949
102.
Количество страниц: 16 с.
Исследуется стационарный режим системы массового обслуживания (СМО) с бесконечным накопителем, одним обслуживающим прибором и экспоненциальным обслуживанием. На вход СМО поступает дважды стохастический пуассоновский поток, интенсивность которого является скачкообразным процессом с интервалами постоянства, распределенными по экспоненциальному закону. Предполагается, что значения интенсивности входного потока в точках разрыва слева и справа независимы. В работах, ранее опубликованных по данной тематике, получено достаточное условие существования и единственности стационарного режима СМО. В данной работе выполнен операторный анализ интегральных уравнений относительно характеристик стационарной СМО, показано необходимое и достаточное условие существования, единственности и неотрицательности решения системы интегральных уравнений, эргодичности СМО. Найдена стационарная производящая функция решения в виде сходящегося ряда. Отличительной особенностью настоящей работы является построение 2-й модели СМО и применение оператора сдвига коэффициентов производящей функции для стационарного распределения числа заявок.
We consider the queuing system (QS) with an infinite storage, one service device and exponential service. At the input of QS comes double stochastic Poisson flow whose intensity is a jump-like process with intervals of constancy distributed according to the exponential law. It is assumed that the input flow intensity values at the break points on the left and right are independent. In the earlier published works a sufficient condition of existence and uniqueness of the QS stationary regime was obtained. In this paper, the operator analysis of integral equations is performed with respect to the characteristics of the stationary SMO, the necessary condition of existence of the system of integral equations solution is obtained and the existence and uniqueness of the solution is proved. A stationary generating function of the solution in the form of a convergent series is found. A distinctive feature of this work is the construction of the 2nd model of QS and the use of the shift operator of coefficients of the generating function for stationary distribution of the customers number
We consider the queuing system (QS) with an infinite storage, one service device and exponential service. At the input of QS comes double stochastic Poisson flow whose intensity is a jump-like process with intervals of constancy distributed according to the exponential law. It is assumed that the input flow intensity values at the break points on the left and right are independent. In the earlier published works a sufficient condition of existence and uniqueness of the QS stationary regime was obtained. In this paper, the operator analysis of integral equations is performed with respect to the characteristics of the stationary SMO, the necessary condition of existence of the system of integral equations solution is obtained and the existence and uniqueness of the solution is proved. A stationary generating function of the solution in the form of a convergent series is found. A distinctive feature of this work is the construction of the 2nd model of QS and the use of the shift operator of coefficients of the generating function for stationary distribution of the customers number
Бондрова, О. В. Анализ уравнений СМО со скачкообразной интенсивностью входного потока / О. В. Бондрова, Т. А. Жук, Н. И. Головко // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 3 (99), июль-сентябрь. — С. 18-32.
DOI: 10.25587/svfu.2018.99.16948
103.
Авторы:
Количество страниц: 24 с.
Riesz potentials are convolution operators with fractional powers of some distance (Euclidean, Lorentz or other) to a point. From application point of view, such potentials are tools for solving differential equations of mathematical physics and inverse problems. For example, Marsel Riesz used these operators for writing the solution to the Cauchy problem for the wave equation and theory of the Radon transform is based on Riesz potentials. In this article, we use the Riesz potentials constructed with the help of generalized convolution for solution to the wave equations with Bessel operators. First, we describe general method of Riesz potentials, give basic definitions, introduce solvable equations and write suitable potentials (Riesz hyperbolic B-potentials). Then, we show that these potentials are absolutely convergent integrals for some functions and for some values of the parameter representing fractional powers of the Lorentz distance. Next we show the connection of the Riesz hyperbolic B-potentials with d’Alembert operators in which the Bessel operators are used in place of the second derivatives. Next we continue analytically considered potentials to the required parameter values that includes zero and show that when value of the parameter is zero these operators are identity operators. Finally, we solve singular initial value hyperbolic problems and give examples.
Shishkina, E. L. Method of Riesz potentials applied to solution to nonhomogeneous singular wave equations / E. L. Shishkina, S. Abbas // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 3 (99), июль-сентябрь. — С. 68-91.
DOI: 10.25587/SVFU.2018.99.16952
104.
Количество страниц: 12 с.
Изучена математическая модель равновесия двумерного упругого тела с двумя взаимно пересекающимися трещинами. Одна из трещин предполагается прямолинейной, а вторая — криволинейной. На обеих кривых, задающих трещины, ставятся условия непроникания в виде неравенств. Проводится анализ зависимости решений семейства вариационных задач от параметра, характеризующего вариацию длины прямолинейной трещины. Доказано существование решения задачи оптимального управления. Для этой задачи функционал качества определен с помощью функционала Гриффитса, характеризующего возможность развития трещины вдоль заданной кривой. Параметр управления задает изменение длины прямолинейной трещины.
A mathematical model describing an equilibrium of cracked two-dimensional bodies with two mutually intersecting cracks is considered. One of these cracks is assumed to be straight, and the second one is described with the use of a smooth curve. Inequality type boundary conditions are imposed at the both cracks faces providing mutual non-penetration between crack faces. On the external boundary, homogeneous Dirichlet boundary conditions are imposed. We study a family of corresponding varia-tional problems which depends on the parameter describing the length of the straight crack and analyze the dependence of solutions on this parameter. Existence of the solution to the optimal control problem is proved. For this problem, the cost functional is defined by a Griffith-type functional, which characterizes a possibility of curvilinear crack propagation along the prescribed path. Meanwhile, the length parameter of the straight crack is chosen as a control parameter.
A mathematical model describing an equilibrium of cracked two-dimensional bodies with two mutually intersecting cracks is considered. One of these cracks is assumed to be straight, and the second one is described with the use of a smooth curve. Inequality type boundary conditions are imposed at the both cracks faces providing mutual non-penetration between crack faces. On the external boundary, homogeneous Dirichlet boundary conditions are imposed. We study a family of corresponding varia-tional problems which depends on the parameter describing the length of the straight crack and analyze the dependence of solutions on this parameter. Existence of the solution to the optimal control problem is proved. For this problem, the cost functional is defined by a Griffith-type functional, which characterizes a possibility of curvilinear crack propagation along the prescribed path. Meanwhile, the length parameter of the straight crack is chosen as a control parameter.
Лазарев, Н. П. Задача оптимального управления длиной поперечной трещины в модели равновесия двумерного тела с двумя пересекающимися трещинами / Н. П. Лазарев, Е. М. Рудой, Т. С. Попова // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 3 (99), июль-сентябрь. — С. 43-53.
DOI: 10.25587/SVFU.2018.99.16950
105.
Авторы:
Количество страниц: 14 с.
Исследовано существование левосторонних, правосторонних и двусторонних обратных матриц для так называемых гауссовых бесконечных матриц, т. е. для верхних бесконечных треугольных матриц с отличными от нуля элементами на главной диагонали. Доказано существование единственной двусторонней обратной матрицы для гауссовых матриц. Найдено явное выражение обратной матрицы для гауссовой матрицы любого порядка, в частности, и для бесконечного случая. Данное выражение удобно для его реализации на ПК, поскольку вычисления основаны на рекуррентных соотношениях. Такой подход можно распространить и для так называемых треугольных бесконечных матриц, т. е. для нижних бесконечных треугольных матриц с отличными от нуля элементами на главной диагонали. Таким образом, появляется возможность обращения бесконечной матрицы с бесконечным рангом, поскольку такие матрицы разлагаются на произведение двух матриц: треугольной и гауссовой матриц.
We study existence of the left inverse, right inverse and inverse of Gaussian infinite matrices (those are the upper infinite triangular matrices with nonzero elements on the main diagonal). The existence of a unique inverse of the Gaussian matrix is proved. Also, an explicit expression for the inverse of the Gaussian matrix of any order is found, including the infinite case. Implementation of this expression is very convenient, since calculations are based on recurrence relations. Such approach can be extended to triangular infinite matrices (those are the lower infinite triangular matrices with nonzero elements on the main diagonal). Thus, there is the possibility of inversion of an infinite matrix of infinite rank, since such matrices decompose into the product of two matrices, a triangular and a Gaussian.
We study existence of the left inverse, right inverse and inverse of Gaussian infinite matrices (those are the upper infinite triangular matrices with nonzero elements on the main diagonal). The existence of a unique inverse of the Gaussian matrix is proved. Also, an explicit expression for the inverse of the Gaussian matrix of any order is found, including the infinite case. Implementation of this expression is very convenient, since calculations are based on recurrence relations. Such approach can be extended to triangular infinite matrices (those are the lower infinite triangular matrices with nonzero elements on the main diagonal). Thus, there is the possibility of inversion of an infinite matrix of infinite rank, since such matrices decompose into the product of two matrices, a triangular and a Gaussian.
Об обращении бесконечных гауссовых матриц / Ф. М. Федоров. Н. Н. Павлов, С. В. Потапова, О. Ф. Иванова // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 3 (99), июль-сентябрь. — С. 54-67.
DOI: 10/25587/SVFU.2018.99.16951
106.
Автор:
Заглавие:
Разностные схемы для уравнений типа "мелкой воды" при численном моделировании паводковых процессов
Количество страниц: 2 с.
Егоров, В. А. Разностные схемы для уравнений типа "мелкой воды" при численном моделировании паводковых процессов / Егоров В. А. // Космо- и геофизические явления и их математические модели : тезисы докладов Всероссийской научной конференции, посвященной 80-летию Кузьмина А. И., г. Якутск, 23-24 октября 2002 г. – Якутск : Издательство ЯГУ, 2002. – С. 59.
107.
Автор:
Количество страниц: 14 с.
Приведены серии расчетов течений в модельных руслах с поймой при помощи плановых уравнений движения воды в руслах/ в которых выделены отдельно члены, учитывающие гидравлическое трение воды об дно русла, и члены, учитывающие эффективную вязкость воды. Из серии расчетов при различном наполнении русла получаются кривые зависимости максимальной и средней скоростей в попречном сечениях от глубины. Полученные расчетные кривые сравниваются с известными экспериментальными и натуральными данными.
Егоров, В. А. Численные расчеты вязких течений в модельных руслах с поймой / В. А. Егоров // Математические заметки ЯГУ. – 2008. – Т. 15, N 2. – С. 92-105.
108.
Количество страниц: 14 с.
Рассматривается численное моделирование термо-электрохимических процессов Li-ion аккумулятора на микроуровне. Математическая модель термоэлектрохимических процессов описывается нелинейными уравнениями для концентрации, потенциала и температуры. Область расчета состоит из трех подобластей: два электрода и электролит. На интерфейсе электродов и электролита происходит процесс интеркаляции и деинтеркаляции ионов лития, который описывается нелинейным уравнением Ботлера — Волмера. Основная сложность в численной реализации состоит в разрывности концентрации и потенциала на интерфейсе подобластей. Для учета разрывности в аппроксимации по пространству связанной системы используются смешанные конечные элементы: разрывные элементы Галеркина для концентрации, потенциала и непрерывные элементы Галеркина для температуры. Аппроксимация по времени выполнена с использованием чисто неявной схемы. Нелинейная система уравнений, полученная при аппроксимации, решается методом Ньютона.
We present a numerical simulation of thermo-electrochemical processes of a Li-ion battery. Mathematical model of thermo-electrochemical processes is described on a microscopic scale and contains nonlinear equations for concentration, potential and temperature. A Li-ion battery consists of three subdomains: two electrodes and the electrolyte. On the interface of electrodes and electrolyte there are Lithium ions intercalation and deintercalation processes which are described by the Butler—Volmer nonlinear equation. The main problem of numerical implementation is the discontinuity of concentration and potential at the interface of the subdomains. To take into account the discontinuity, we use mixed finite elements in spatial approximation of a coupled system: discontinuous Galerkin elements for concentration and potential and continuous Galerkin elements for temperature. The time approximation is performed using a fully implicit scheme. The nonlinear system of equations obtained by approximation is solved by the Newton method.
We present a numerical simulation of thermo-electrochemical processes of a Li-ion battery. Mathematical model of thermo-electrochemical processes is described on a microscopic scale and contains nonlinear equations for concentration, potential and temperature. A Li-ion battery consists of three subdomains: two electrodes and the electrolyte. On the interface of electrodes and electrolyte there are Lithium ions intercalation and deintercalation processes which are described by the Butler—Volmer nonlinear equation. The main problem of numerical implementation is the discontinuity of concentration and potential at the interface of the subdomains. To take into account the discontinuity, we use mixed finite elements in spatial approximation of a coupled system: discontinuous Galerkin elements for concentration and potential and continuous Galerkin elements for temperature. The time approximation is performed using a fully implicit scheme. The nonlinear system of equations obtained by approximation is solved by the Newton method.
Захаров, П. Е. Численное моделирование термо-электрохимических процессов в LI-ION аккумуляторах / П. Е. Захаров, М. А. Никифорова // Математические заметки СВФУ. - 2018. - Т. 25, N 4 (100), октябрь-декабрь. - C. 102-114.
DOI: 10.25587/SVFU.2018.100.20557
109.
Количество страниц: 18 с.
Рассмотрены задачи фильтрации в трещиноватых средах, которые необходимы при моделировании процессов извлечения углеводородного сырья из нетрадиционных коллекторов, разработки геотермальных месторождений, подземного захоронения радиоактивных отходов в водоносных коллекторах и др. Сети трещин в таких нефтяных месторождениях могут существовать на различных масштабах, а также различаться природой их возникновения. В данной статье рассмотрена математическая модель фильтрации жидкости в трещиноватых пористых средах, описываемая связанной системой уравнений смешанной размерности с заданием специальной функции перетока. Аппроксимация задачи строится с помощью метода конечных разностей на структурированных сетках с использованием встроенной модели трещин, что позволяет строить сетки для матрицы пористой среды независимо от сетки для трещин. Построение консервативной разностной схемы приводится для матрицы пористой среды с использованием интегро-интерполяционного метода и обобщается для связанной системы уравнений, описывающих математические модели мультиконтинуума с иерархическим представлением сети трещин. Представлены результаты численного исследования модельной двумерной задачи.
We consider filtration problems in the fractured media that are necessary when modeling the processes of extracting hydrocarbons from unconventional reservoirs, geothermal fields development, underground disposal of radioactive waste in aquifers, etc. Fracture networks in such oil pools can exist on different scales and differ in the nature of their occurrence. We discuss a mathematical model of fluid filtration in fractured porous media described by coupled equations of mixed dimension with assigning of a special flow function. The problem approximation is constructed through the finite difference method on structured grids using the embedded fracture model, which makes possible creating grids for the porous medium matrix independently of the fracture network grid. The construction of a conservative difference scheme is given for the matrix of porous medium with the use of an integro-interpolation method and generalized for coupled equations describing mathematical models of multicontinuum with hierarchical representation of fracture networks. The results of the numerical implementation of the two-dimensional model problem are presented.
We consider filtration problems in the fractured media that are necessary when modeling the processes of extracting hydrocarbons from unconventional reservoirs, geothermal fields development, underground disposal of radioactive waste in aquifers, etc. Fracture networks in such oil pools can exist on different scales and differ in the nature of their occurrence. We discuss a mathematical model of fluid filtration in fractured porous media described by coupled equations of mixed dimension with assigning of a special flow function. The problem approximation is constructed through the finite difference method on structured grids using the embedded fracture model, which makes possible creating grids for the porous medium matrix independently of the fracture network grid. The construction of a conservative difference scheme is given for the matrix of porous medium with the use of an integro-interpolation method and generalized for coupled equations describing mathematical models of multicontinuum with hierarchical representation of fracture networks. The results of the numerical implementation of the two-dimensional model problem are presented.
Васильева, М. В. Консервативная разностная схема для задач фильтрации в трещиноватых средах // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 4 (100), октябрь-декабрь. — C. 84-101.
DOI: 10.25587/SVFU.2018.100.20556
110.
Автор:
Количество страниц: 10 с.
Исследуется разрешимость начально-краевой задачи для линейных интегродифференциальных уравнений с заданием на боковой границе условия, связывающего значения решения или конормальной производной решения со значениями некоторого интегрального оператора от решения. Доказываются теоремы существования и единственности регулярных решений. В последнее время активно изучаются нелокальные краевые задачи для параболических и гиперболических уравнений с интегральными условиями на боковой границе, но при этом в основном рассматривается лишь случай классических уравнений второго и четвертого порядков. Начало систематических исследований нелокальных краевых задач задач нахождения периодических решений для эллиптических уравнений было положено в статье А. В. Бицадзе и А. А. Самарского (1969). Отметим также исследования для псевдопараболических и псевдогиперболических уравнений третьего порядка с интегральным условием на боковой границе. Большой вклад в развитие теории нелокальных задач для дифференциальных уравнений различных классов внесли монографии А. Л. Скубачевского (1997) и А. М. Нахушева (2006, 2012).
We study the solvability of the initial-boundary value problem for linear integro-differential equations with a lateral boundary condition correlating values of the solution or its conormal derivative with values of some integral operator on the solution. We prove existence and uniqueness theorems for regular solutions. Recently, nonlocal boundary value problems for parabolic and hyperbolic equations with integral conditions on the lateral boundary are intensively studied, primarily in the classical case of secondand fourth-order equations. The systematic study of nonlocal boundary value problems, the problems of finding periodic solutions to elliptic equations, began in the article by A. V. Bitsadze and A. A. Samarskii (1969). A great contribution to the development of the theory of nonlocal problems for differential equations of various classes was made by A. L. Skubachevsky (1997) and A. M. Nakhushev (2006, 2012).
We study the solvability of the initial-boundary value problem for linear integro-differential equations with a lateral boundary condition correlating values of the solution or its conormal derivative with values of some integral operator on the solution. We prove existence and uniqueness theorems for regular solutions. Recently, nonlocal boundary value problems for parabolic and hyperbolic equations with integral conditions on the lateral boundary are intensively studied, primarily in the classical case of secondand fourth-order equations. The systematic study of nonlocal boundary value problems, the problems of finding periodic solutions to elliptic equations, began in the article by A. V. Bitsadze and A. A. Samarskii (1969). A great contribution to the development of the theory of nonlocal problems for differential equations of various classes was made by A. L. Skubachevsky (1997) and A. M. Nakhushev (2006, 2012).
Попов, Н. С. О разрешимости нелокальных краевых задач для интегродифференциальных уравнений / Н. С. Попов // Математические заметки СВФУ. — 2018. — Т. 25, N 4 (100), октябрь-декабрь. — C. 74-83.
DOI: 10.25587/SVFU.2018.100.20555