Search
Filters
total: 182
filtered: 170
Search results for: NONLINEAR EQUATIONS
-
Multimode systems of nonlinear equations: derivation, integrability, and numerical solutions
PublicationWe consider the propagation of electromagnetic pulses in isotropic media taking a third-order nonlinearityinto account. We develop a method for transforming Maxwell's equations based on a complete set ofprojection operators corresponding to wave-dispersion branches (in a waveguide or in matter) with thepropagation direction taken into account. The most important result of applying the method is a systemof equations describing the...
-
Systems of Nonlinear Fractional Differential Equations
PublicationUsing the iterative method, this paper investigates the existence of a unique solution to systems of nonlinear fractional differential equations, which involve the right-handed Riemann-Liouville fractional derivatives D(T)(q)x and D(T)(q)y. Systems of linear fractional differential equations are also discussed. Two examples are added to illustrate the results.
-
On delay differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationStosując metodę iteracji monotonicznych podano warunki dostateczne na istnienie kwazirozwiązań lub ekstremalnych rozwiązań rozpatrywanego zagadnienia. Problem jednoznaczności rozwiązania był również przedmiotem badań. Zajmowano się również nierównościami różniczkowymi z opóżnionymi argumentami.
-
Advanced differential equations with nonlinear boundary conditions.
PublicationBadano problemy istnienia rozwiązań dla równań różniczkowych z nielinowymi warunkami brzegowymi. Podano też warunki dostateczne na istnienie rozwiązań ekstremalnych. Przedmiotem badań były również nierówności różniczkowe z wyprzedzonym argumentem.
-
Ordinar differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationPraca dotyczy zwyczajnych równań różniczkowych z nieliniowymi warunkami brzegowymi. Sformułowano warunki dostateczne na istnienie rozwiązania (jedynego lub ekstremalnych) zakładając pewną regularność na prawe strony równania i warunek brzegowy. Warunki brzegowe typu okresowego lub antyokresowego są szczególnymi przypadkami ogólnego warunku dyskutowanego w tej pracy.
-
Coupled nonlinear Schrödinger equations in optic fibers theory
PublicationIn this paper a detailed derivation and numerical solutions of CoupledNonlinear Schr¨odinger Equations for pulses of polarized electromagnetic wavesin cylindrical fibers has been reviewed. Our recent work has been compared withsome previous ones and the advantage of our new approach over other methods hasbeen assessed. The novelty of our approach lies is an attempt to proceed withoutloss of information within the frame of basic...
-
Numerical methods for systems of nonlinear differential functional equations
PublicationPraca dotyczy zagadnień początkowo brzegowych dla nieliniowych układów różniczkowo funkcyjnych. Rozważana jest aproksymacja rozwiązań rozważanego problemu różniczkowo funkcyjnego przez rozwiązania odpowiedniego problemu różnicowego. W pracy analizowana jest zbieżność prezentowanych metod. Dowód zbieżności opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perron'a dla danych operatorów.
-
Quasilinearization methods for nonlinear parabolic equations with functional dependence
PublicationRozważamy problem Cauchy`ego dla nieliniowych równań parabolicznych z zależnością funkcyjną. Dowodzimy twierdzeń o szybkiej zbieżności ciągów kolejnych przybliżeń określonych w metodzie quasilinearyzacji w dwóch przypadkach: (i) argumentem funkcyjnym jest funkcja niewiadoma, (ii) zależność funkcyjna dotyczy również pochodnej funkcji niewiadomej.
-
Certain family of analytical solutions of nonlinear von Neumann equations
PublicationIn this paper we present a slight generalization of certain type of Darboux transformation, that may be used sub-sequently in a convenient way. This method allows to obtain families of solutions of nonlinear von Neumann equations, that are used in particular in DNA modeling.
-
A COMPUTATIONAL ALGORITHM FOR THE NUMERICAL SOLUTION OF NONLINEAR FRACTIONAL INTEGRAL EQUATIONS
Publication -
On convergence and stability of a numerical scheme of Coupled Nonlinear Schrödinger Equations
PublicationRozważamy rozwiązania numeryczne układu sprężynowych równań nieliniowych Schrödingera. Udowodniliśmy stabilność i zbieżność. Testujemy za pomocą rozwiązań solitonowych.
-
Quadratic approximation of solutions for differential equations with nonlinear boundary conditions.
PublicationZastosowano metodę kwazilinearyzacji i sformułowano warunki dostateczne przy których iteracje monotoniczne są kwadratowo zbieżne do jedynego rozwiązania wymienionego w tytule zagadnienia różniczkowego. Uzyskane wyniki uogólniają niektóre wcześniej publikowane rezultaty gdy warunek brzegowy był liniowy.
-
Ordinary differential equations with nonlinear boundary conditions of antiperiodic type.
PublicationZastosowano metodę kwazilinearyzacji do równań różniczkowych zwyczajnych z nieliniowymi warunkami brzegowymi typu antyokresowego. Podano warunki dostateczne przy których iteracje monotoniczne są zbieżne do jedynego rozwiązania naszego problemu i jest to zbieżność kwadratowa. Iteracje te są rozwiązaniami odpowiednich równań liniowych z liniowymi warunkami brzegowymi.
-
Existence of solutions with an exponential growth for nonlinear differential-functional parabolic equations
PublicationWe consider the Cauchy problem for nonlinear parabolic equations with functional dependence.We prove Schauder-type existence results for unbounded solutions. We also prove existence of maximal solutions for a wide class of differential functional equations.
-
Method of lines for nonlinear first order partial functional differential equations.
PublicationClassical solutions of initial problems for nonlinear functional differential equations of Hamilton--Jacobi type are approximated by solutions of associated differential difference systems. A method of quasilinearization is adopted. Sufficient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are given. Nonlinear estimates of the Perron type with respect to functional variables...
-
Generalized method of lines for nonlinear first order partial differential equations
PublicationKlasyczne rozwiązania zagadnień początkowych oraz początkowo brzegowych są przybliżane za pomocą rozwiązań równań różniczkowo różnicowych. Skonstruowana jest metoda prostych polegająca na dyskretyzacji wyjściowego równania względem zmiennych przestrzennych. Przedstawiony w pracy schemat bazuje na metodzie linearyzacji dla zagadnień nieliniowych. W pracy zastosowano metodę quasilinearyzacji polegającą na zamianie nieliniowego równania...
-
On Nonlinear Volterra Integral Equations With State Dependent Delays in Several Variables
PublicationW pracy badane jest istnienie i jednoznaczność rozwiązań nieliniowego równania całkowego typu Volterry z opóźnionym argumentem zależnym od funkcji niewiadomej wielu zmiennych. Poszukiwane są ciągłe rozwiązania lipschitzowskie. Rozwiązania są poszukiwane metodą porównawczą z zastosowaniem twierdzenia Banacha o punkcie stałym.
-
Quasilinearization methods for nonlinear differential-functional parabolic equations: unbounded case
PublicationRozważamy zagadnienie Cauchy'ego dla nieliniowych równań parabolicznych z zależnością funkcyjną. Przedstawiamy rezultaty dotyczące zbieżności metody quasilinearyzacji dla rozwiązań nieograniczonych.
-
Implicit difference methods for nonlinear first order partial differential equations
PublicationW pracy klasyczne rozwiązania początkowo brzegowych problemów dla nieliniowych równań różniczkowych, szacowane są przez rozwiązania quasiliniowych układów uwikłanych równań różnicowych. Dowód zbieżności rozważanych metod opiera się na technice porównawczej z nieliniowym oszacowaniem typu Perrona dla funkcji danych. To nowe podejście do uwikłanych metod różnicowych dla równań nieliniowych opiera się na quasilinearyzacji tych metod...
-
Generalized Euler method for nonlinear first order partial differential equations.
PublicationKlasyczne rozwiązania nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych pierwszego rzędu są aproksymowane w tej pracy za pomocą rozwiązań quasiliniowych układów równań różnicowych. Podstawowa idea pracy jest oparta na teorii charakterystyk. Podane są warunki wystarczające dla zbieżności metody. Dowód stabilności schematu różnicowego wykorzystuje metodę porównawczą z nieliniowymi oszacowaniami typu Perrona dla danych funkcji.Podane...
-
Finite difference approximations for nonlinear first order partial differential equations
PublicationKlasyczne rozwiązania nieliniowych równań różniczkowych o pochodnych cząst-kowych pierwszego rzędu są aproksymowane za pomocą równań quasiliniowych uk-ładów równań różniczkowych. Dowód zbieżności wykorzystuje metody porównawcze
-
First-order functional difference equations with nonlinear boundary value problems
PublicationDyskutowano problem brzegowy dla równań różnicowych z opóźnionym argumentem. Nierówności różnicowe związane z w/w problem też były przedmiotem badań. Stosując metodę iteracji monotonicznych, sformułowano warunki dostateczne na istnienie ekstremalnych rozwiązań problemów brzegowych z opóźnionymi argumentami. Podano dwa przykłady ilustrujące otrzymane wyniki.
-
Existence results to delay fractional differential equations with nonlinear boundary conditions
PublicationPraca dotyczy problemów brzegowych dla ułamkowych równań różniczkowych z opóźnionym argumentem. Podano warunki dostateczne na istnienie rozwiązań ekstremalnych takich zagadnień.
-
Numerical methods for nonlinear first-order partial differential equations with deviated variables
PublicationKlasyczne rozwiązania zagadnień początkowych dla nieliniowych równań cząstkowych z odchylonym argumentem aproksymowano za pomocą rozwiązań układów quasiliniowych równań różnicowych określonych na piramidzie Haara. Podano warunek dostateczny zbieżności metody. Stabilność schematu różnicowego wykazano metodą porównawczą. Przedstawiono metodę rozwiązywania nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych z odchylonym argumentem bazującą...
-
Nonlinear boundary value problems for second order differential equations with causal operators
PublicationW pracy rozważane są równania różniczkowe rzędu drugiego z nielinowymi warunkami brzegowymi. Prawa strona takich zagadnień zawiera operatory typu ''causal''. Podane zostały warunki dostateczne na istnienie rozwiązań tego typu problemów. Badano też nierówności różniczkowe związane z w/w równaniami różniczkowymi. Podano przykład ilustrujący otrzymane wyniki teoretyczne.
-
Theoretical and computational analysis of nonlinear fractional integro-differential equations via collocation method
Publication -
Recent Achievements in Constitutive Equations of Laminates and Functionally Graded Structures Formulated in the Resultant Nonlinear Shell Theory
PublicationThe development of constitutive equations formulated in the resultant nonlinear shell theory is presented. The specific features of the present shell theory are drilling rotation naturally included in the formulation and asymmetric measures of strains and stress resultants. The special attention in the chapter is given to recent achievements: progressive failure analysis of laminated shells and elastoplastic constitutive relation...
-
Explicit difference schemes for nonlinear differential functional parabolic equations with time dependent coefficients - convergence analysis
PublicationW pracy wykazano zbieżność metody różnicowej dla zagadnienia początkowego dla równania parabolicznego bez pochodnych mieszanych, ze współczynnikami zależnymi od czasu, z nieliniową i nielokalną prawą stroną równania.
-
Równania stanu ośrodków płynnych w akustyce nieliniowej. Equations of state for fluid media in nonlinear acoustics.
PublicationReferat przedstawia analizę termodynamicznych równań stanu pewnych ośrodków płynnych i ich zastosowanie w akustyce nieliniowej do teoretycznego wyznaczania takich wielkości akustycznych jak prędkość dźwięku i współczynnik B/A, C/A. Podano ogólne wyrażenia dla tych wielkości jako funkcje gęstości i temperatury.
-
Description of the solution set of the von Karman equations for a circular plate in a small neighbourhood of a simple bifurcation point
PublicationW niniejszej pracy badamy równania von Karmana dla cienkiej, sprężystej, kołowej płyty na sprężystym podłożu, poddawanej działaniu sił ściskających wzdłuż brzegu. Są to równania różniczkowe cząstkowe IV rzędu. Stosując metody analizy nieliniowej, opisujemy zbiór rozwiązań równań von Karmana w małym otoczeniu jednokrotnego punktu bifurkacji.Badania były finansowane przez grant nr 1 P03A 042 29.
-
A note on the Morse homology for a class of functionals in Banach spaces involving the 2p-area functional
PublicationIn this paper we show how to construct Morse homology for an explicit class of functionals involving the 2p-area functional. The natural domain of definition of such functionals is the Banach space W_0^{1,2p}(\Omega), where p > n/2 and \Omega \subet R^n is a bounded domain with sufficiently smooth boundary. As W_0^{1,2p}(\Omega) is not isomorphic to its dual space,critical points of such functionals cannot be non-degenerate...
-
Parabolic Equations with Functional Dependence
PublicationWe consider the Cauchy problem for nonlinear parabolic equations with functional dependence and prove theorems on the existence of solutions to parabolic differential-functional equations.
-
Method of lines for Hamilton-Jacobi functional differential equations.
PublicationInitial boundary value problems for nonlinear first order partial functional differential equations are transformed by discretization in space variables into systems of ordinary functional differential equations. A method of quasi linearization is adopted. Suffcient conditions for the convergence of the method of lines and error estimates for approximate solutions are presented. The proof of the stability of the diffrential difference...
-
Boundary problems for fractional differential equations
PublicationIn this paper, the existence of solutions of fractional differential equations with nonlinear boundary conditions is investigated. The monotone iterative method combined with lower and upper solutions is applied. Fractional differential inequalities are also discussed. Two examples are added to illustrate the results.
-
A Nonlinear Model of a Mesh Shell
PublicationFor a certain class of elastic lattice shells experiencing finite deformations, a continual model using the equations of the so-called six-parameter shell theory has been proposed. Within this model, the kinematics of the shell is described using six kinematically independent scalar degrees of freedom — the field of displacements and turns, as in the case of the Cosserat continuum, which gives reason to call the model under consideration...
-
The nonlinear effects of sound in a liquid with relaxation losses
PublicationThe nonlinear effects of sound in electrolyte with a chemical reaction are examined. The dynamic equations that govern non-wave modes in the field of intense sound are derived, and acoustic forces of vortex, entropy, and relaxation modes are determined in the cases of low-frequency sound and high-frequency sound. The difference in the nonlinear effects of sound in electrolyte and in a gas with excited vibrational degrees of molecules,...
-
Systems of boundary value problems of advanced differential equations
PublicationThis paper considers the existence of extremal solutions to systems of advanced differential equations with corresponding nonlinear boundary conditions. The monotone iterative method is applied to obtain the existence results. An example is provided for illustration.
-
Nonlinear Interaction of Modes in a Planar Flow of a Gas with Viscous and Thermal Attenuation
PublicationThe nonlinear interaction of wave and non-wave modes in a gas planar flow are considered. Attention is mainly paid to the case when one sound mode is dominant and excites the counter-propagating sound mode and the entropy mode. The modes are determined by links between perturbations of pressure, density, and fluid velocity. This definition follows from the linear conservation equations in the differential form and thermodynamic...
-
The equations for interactions of polarization modes in optical fibres including the kerr effect
PublicationWe have derived coupled nonlinear Schro¨ dinger equations (CNLSE) for arbitrary polarized light propagation in a single-mode fibre employing electromagnetic field complete description. We used a basis of transverse eigenmodes with appropriate projecting; hence, the nonlinear constants depend on the waveguide geometry. Accounting for a weak nonlinearity, which is connected to the Kerr effect, we have given explicit expressions for...
-
A Novel Approach to Fully Nonlinear Mathematical Modeling of Tectonic Plates
PublicationThe motion of the Earth's layers due to internal pressures is simulated in this research with an efficient mathematical model. The Earth, which revolves around its axis of rotation and is under internal pressure, will change the shape and displacement of the internal layers and tectonic plates. Applied mathematical models are based on a new approach to shell theory involving both two and three-dimensional approaches. It is the...
-
Nonlinear resultant theory of shells accounting for thermodiffusion
PublicationThe complete nonlinear resultant 2D model of shell thermodiffusion is developed. All 2D balance laws and the entropy imbalance are formulated by direct through-the-thickness integration of respective 3D laws of continuum thermodiffusion. This leads to a more rich thermodynamic structure of our 2D model with several additional 2D fields not present in the 3D parent model. Constitutive equations of elastic thermodiffusive shells...
-
On Nonlinear Bending Study of a Piezo-Flexomagnetic Nanobeam Based on an Analytical-Numerical Solution
PublicationAmong various magneto-elastic phenomena, flexomagnetic (FM) coupling can be defined as a dependence between strain gradient and magnetic polarization and, contrariwise, elastic strain and magnetic field gradient. This feature is a higher-order one than piezomagnetic, which is the magnetic response to strain. At the nanoscale, where large strain gradients are expected, the FM effect is significant and could be even dominant. In...
-
Nonlinear generation of non-acoustic modes by low-frequency sound in a vibrationally relaxing gas
PublicationTwo dynamic equations referring to a weakly nonlinear and weakly dispersive flow of a gas in which molecular vibrational relaxation takes place. are derived. The first one governs an excess temperature associated with the thermal mode, and the second one describes variations in vibrational energy. Both quantities refer to non-wave types of gas motion. These variations are caused by the nonlinear transfer of acoustic energy into...
-
Geometrically nonlinear FEM analysis of 6-parameter resultant shell theory based on 2-D Cosserat constitutive model
PublicationWe develop the elastic constitutive law for the resultant statically and kinematically exact, nonlinear, 6-parameter shell theory. The Cosserat plane stress equations are integrated through-the- thickness under assumption of the Reissner-Mindlin kinematics. The resulting constitutive equations for stress resultant and couple resultants are expressed in terms of two micropolar constants: the micropolar modulus Gc and the micropolar...
-
Existence of unbounded solutions to parabolic equations with functional dependence
PublicationThe Cauchy problem for nonlinear parabolic differential-functional equations is considered. Under natural generalized Lipschitz-type conditions with weights, the existence and uniqueness of unbounded solutions is obtained in three main cases: (i) the functional dependence u(·); (ii) the functional dependence u(·) and ∂xu(·); (iii) the functional dependence u(·)and the pointwise dependence ∂xu(t,x).
-
Geometrically nonlinear FEM analysis of FGM shells based on neutral physical surface approach in 6-parameter shell theory
PublicationThe paper presents the formulation of the elastic constitutive law for functionally graded materials (FGM) on the grounds of nonlinear 6-parameter shell theory with the 6th parameter being the drilling degree of freedom. The material law is derived by through-the-thickness integration of the Cosserat plane stress equations. The constitutive equations are formulated with respect to the neutral physical surface. The influence of...
-
The application of nonlinear curvature sections in the turnout diverging track
PublicationThe paper presents the analytical method of modelling the diverging track of railway turnout with nonlinear curvature sections. These sections were used for smoothing the graph of curvature in the extreme areas of turnout. The problem of the curvature distribution was identified with the use of differential equations. The resulting solutions are of universal nature for example the ability of assuming any values of curvature at...
-
Nonlinear phenomena of small-scale sound in a gas with exponential stratification
PublicationThe nonlinear dynamics of perturbations, quickly varying in space, with comparatively large characteristic wavenumbers k: k>1/H, is considered. H is the scale of density and pressure reduction in unperturbed gas, as the coordinate (H is the so-called height of the uniform equilibrium gas). Coupling nonlinear equations which govern the sound and the entropy mode in a weakly nonlinear flow are derived. They describe the dynamics...
-
Features of Nonlinear Sound Propagation in Vibrationally Excited Gases
PublicationWeakly nonlinear sound propagation in a gas where molecular vibrational relaxation takes place is studied. New equations which govern the sound in media where the irreversible relaxation may take place are derived and discussed. Their form depends on the regime of excitation of oscillatory degrees of freedom, equilibrium (reversible) or non-equilibrium (irreversible), and on the comparative frequency of the sound in relation to...
-
Identification of Parameters Influencing the Accuracy of the Solution of the Nonlinear Muskingum Equation
PublicationTwo nonlinear versions of the Muskingum equation are considered. The difference between both equations relates to the exponent parameter. In the first version, commonly used in hydrology, this parameter is considered as free, while in the second version, it takes a value resulting from the kinematic wave theory. Consequently, the first version of the equation is dimensionally inconsistent, whereas the proposed second one is consistent. It...