Wyniki wyszukiwania dla: SYSTEM OF EQUATIONS
-
Numerical Investigation of Nuclear Reactor Kinetic and Heat Transfer Fractional Model with Temperature Feedback
PublikacjaAbstract—In the paper, the numerical results concerning the kinetics and proposed heat exchange models in nuclear reactor based on fractional calculus are presented for typical inputs. Two fractional models are proposed and compared with the model based on ordinary derivative. The first fractional model is based on one of the generalized Cattaneo equations. The second one is based on replacing the ordinary to fractional order of...
-
Explicit and implicit difefrence methods for quasilinear first order partial functional differential equations.
PublikacjaInitial boundary value problems of the Dirichlet type for quasilinear functional differential equations are considered. Explicit difference schemes of the Euler type and implicit difference methods are investigated. Suffcient conditions for the convergence of approximate solutions are given and comparisons of the methods are presented. It is proved that assumptions on the regularity of given functions are the same for both classes...
-
Hybrid Model of Axially Moving Continua
PublikacjaThe paper introduces the method of the model reduction of systems that experience a Coriolis acceleration component. It causes that system equations are non-self-adjoined. To avoid such problem modal, reduced model is built up for the system without Coriolis acceleration terms which are next included by application of any lumping technique. Hence, the final reduced model is a hybrid one, obtained by both lumping and modal methods...
-
Analysis of a gene expression model
PublikacjaWe study a mathematical model of gene transcription and protein synthesis with negative feedback. We consider a system of equations taking into account the number of active binding sites, the way in which dimers bind to DNA and time delay in translation process. For a simplified model that consist of three ordinary differential equations with time delay we derive conditions for stability of the positive steady state and for the...
-
Numerical solution of fractional neutron point kinetics in nuclear reactor
PublikacjaThis paper presents results concerning solutions of the fractional neutron point kinetics model for a nuclear reactor. Proposed model consists of a bilinear system of fractional and ordinary differential equations. Three methods to solve the model are presented and compared. The first one entails application of discrete Grünwald-Letnikov definition of the fractional derivative in the model. Second involves building an analog scheme...
-
Hybrid model of moving or rotating continua
PublikacjaThe paper introduces the method of the model reduction of systems that experience a Coriolis acceleration or gyroscopic effect component. In such causes that corresponding system equations are non-self-adjoined. Modal reduced model is built up for the system without Coriolis or gyroscopic effect terms. These phenomena are next included by application of any lumping technique. Hence, the final reduced model is a hybrid one, obtained...
-
Hybrid, Approximate Models of Distributed-Parameter Systems
PublikacjaThe paper introduces the method of distributed-parameter systems modelling. It enables to obtain low order modal model of the system that experiences Coriolis acceleration component and gyroscopic effect. In such cases, corresponding system equations are non-self-adjoined. To solve this problem modal reduced model is built up for the system without Coriolis acceleration or gyroscopic effect terms. These phenomena are next included...
-
Simulation of hybridized nanofluids flowing and heat transfer enhancement via 3-D vertical heated plate using finite element technique
PublikacjaThe present study probed the creation of heat energy and concentrating into Newtonian liquids across vertical 3D-heated plates. The role of the Soret and Dufour theories in concentrating and energy formulas is discussed. The role of hybrid nanoparticles is introduced to illustrate particle efciency in terms of solute and thermal energy. It is removed a viscous dissipation process and a changing magnetic feld. The proposed approach...
-
Multimodal Genetic Algorithm with Phase Analysis to Solve Complex Equations of Electromagnetic Analysis
PublikacjaIn this contribution, a new genetic-algorithm-based method of finding roots and poles of a complex function of a complex variable is presented. The algorithm employs the phase analysis of the function to explore the complex plane with the use of the genetic algorithm. Hence, the candidate regions of root and pole occurrences are selected and verified with the use of discrete Cauchy's argument principle. The algorithm is evaluated...
-
Multiple bifurcation in the solution set of the von Karman equations with S^{1}-symmetries
PublikacjaRozważmy cienką, sprężystą, kołową płytę, położoną na sprężystym podłożu, poddawaną działaniu sił ściskających koncentrycznie wzdłuż jej brzegu. Formy równowagi takiej płyty są rozwiązaniami równań von Karmana z dwoma parametrami określonych na dysku w R^{2}. Są to równania różniczkowe cząstkowe rzędu czwartego. Można je zapisać jako równanie operatorowe F(x,p)=0 w przestrzeniach Höldera, gdzie zmienna x odpowiada formom równowagi...
-
Generalized solutions of mixed problems for first-order partial functional differential equations
PublikacjaW pracy udowodniono twierdzenie o istnieniu rozwiązań i ich ciągłej zależności od warunków początkowo brzegowych. Do przekształcenia zagadnienia oryginalnego w układ równań całkowo funkcyjnych typu Volterry użyto metody bicharakterystyk. Istnienie rozwiązań udowodnione jest metodą kolejnych przybliżeń, przy użyciu twierdzeń o nierównościach całkowych. Rozwiązania klasyczne układów równań całkowo funkcyjnych prowadzą do rozwiązań...
-
Numerical methods for nonlinear first-order partial differential equations with deviated variables
PublikacjaKlasyczne 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
PublikacjaW 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.
-
Application of elasto-viscoplastic Bodner-Partom constitutive equations in finite element analysis
PublikacjaW artykule omówiono szczegółowo zastosowanie sprężysto-lepkoplastycznego prawa Bodnera-Partoma w analizie MES. Przedstawiono opis podstawowych równań modelu wraz z kodem procedury UVSCPL wykorzystanej w analizie numerycznej MES.
-
Modelling of continuum damage for application in elasto-viscoplastic Bodner-Partom constitutive equations
PublikacjaW artykule zaproponowano zastosowanie modelu zniszczenia Lemaitre w sprężysto-lepkoplastycznym modelu Bodnera-Partoma. Opisane podejście jest wprowadzone do programu MSC.Marc z wykorzystaniem podprocedury UVSCPL. Przedstawiono wyniki analiz numerycznych potwierdzających przyjęte założenia.
-
Numerical method of lines for first order partial differential equations with deviated variables
PublikacjaPraca traktuje o przybliżaniu rozwiązań klasycznych równańróżniczkowo-funkcyjnych cząstkowych pierwszego rzędu rozwiązaniamiukładów quasiliniowych równań różnicowych. Nowe podejście dorozwiązywania równań nieliniowych zawdzięczamy metodziequasilinearyzacji dla zagadnień początkowo - brzegowych z odchylonymargumentem. Dla przyrostów pochodnych funkcji danej zakładamy nieliniowe oszacowanie typu Perrona. Załączone są wyniki eksperymentów...
-
Stability analysis of two-step Runge-Kutta methods for delay differential equations
PublikacjaW pracy badana jest własność stabilności dwukrokowej metody Rungego-Kutty względem liniowego równania testowego o zespolonych współczynnikach. Udowodniono, że jeśli pewne warunki są spełnione to każda A-stabilna dwukrokowa metoda Rungego-Kutty zastosowana do równania różniczkowego z opóźnieniem jest P-stabilna.
-
Monotone method for second-order delayed differential equations with boundary value conditions.
PublikacjaIstnienie rozwiązań problemów brzegowych dla równań różniczkowych drugiego rzędu z opóźnionymi argumentami jest dyskutowane w tej pracy. Nierówności różniczkowe rzędu drugiego z odchylonymi argumentami są również przedmiotem badań. Uzyskane wyniki otrzymano stosując technikę iteracji monotonicznych przy założeniu, że prawa strona zagadnienia spełnia jednostronny warunek Lipschitza. Sformułowano też twierdzenia o istnieniu rozwiązań...
-
Almost homoclinic solutions for a certain class of mixed type functional differential equations
PublikacjaW pracy opisano pewną metodę aproksymacyjną szukania rozwiązań prawie homoklinicznych dla równań różniczkowo funkcyjnych z opóźnionym i przyśpieszonym argumentem. Podano również przykłady zastosowań tej metody.
-
Space-Time Conservation Method applied to numerical solution of water hammer equations
PublikacjaArtykuł poświęcony jest metodzie czasoprzestrzennych objętości skończonych (STC) zastosowanej do przypadku uderzenia hydraulicznego w stalowym przewodzie pracującym pod ciśnieniem. Metoda STC ze względu na swoje własności numeryczne - m.in. wysoką dokładność - może być interesującą alternatywą dla tradycyjnych metod numerycznych, szczególnie w przypadku, gdy efekty numeryczne mają bardzo silny wpływ na rozwiązanie, tym samym utrudniając...
-
Solving boundary value problems for delay differential equations by a fixed-point method
PublikacjaOgólne liniowe zagadnienie brzegowe dla nieliniowego układu równań różniczkowych z opóźnieniem jest redukowane do zagadnienia o punkcie stałym odpowiedniego operatora a następnie poszukiwany punkt stały tego operatora jest przybliżany funkcją kawałkami liniową zdefiniowaną poprzez jej wartości w węzłach. Przy odpowiednich założeniach istnienie tego punktu stałego jest równoważne istnieniu tzw. epsilon przybliżonych punktów stałych...
-
Three dimensional fluid equations from distribution function with discontinuity in velocity space
PublikacjaUkład równań typu hydrodynamicznego dla rozwarstwionego gazu w polu grawitacyjnym jest wyprowadzony z równania BKG przy użyciu metody kawałków ciągłej funkcji dystrybucji. Otrzymany układ równań uogólnia układ Naviera-Stokesa dla dowolnych liczb Knudsena.
-
Modal Reduction and Analysis of Gyroscopic Systems
PublikacjaThe paper introduces the method of the modal reduction of systems that experience the Coriolis acceleration or gyroscopic effect component. In such cases corresponding system equations are non-self-adjoined. To solve the problem modal reduced model is built up for the system without Coriolis acceleration or gyroscopic effect terms. These phenomena are included by application of any lumping technique. Hence, the final reduced model...
-
Drilling couples and refined constitutive equations in the resultant geometrically non-linear theory of elastic shells
PublikacjaIt is well known that distribution of displacements through the shell thickness is non-linear, in general. We introduce a modified polar decomposition of shell deformation gradient and a vector of deviation from the linear displacement distribution. When strains are assumed to be small, this allows one to propose an explicit definition of the drilling couples which is proportional to tangential components of the deviation vector....
-
Viscous versus electromagnetic damping – amplification in a neighbourhood of a mechanism singular position
PublikacjaIn the paper, damping of vibrations are considered and compared in a mechanical and in a electromechanical system. In the system, a continuous beam is considered as the main vibrating element. The compared dissipations methods are based on: viscous dampers and DC generators. To increase the possible damping effectiveness, velocity amplification is proposed, i.e., a mechanism is introduced between the beam and the damping element....
-
Variational principles for bound states of Schrödinger and Dirac equations allowing the use of discontinuous trial functions
PublikacjaWe present systematic constructions of variational principles for energies of bound states of the Schroedinger and Dirac equations. The principles allow the use of discontinuous trial functions. The method employed is based on a generalized Lagrange procedure. Relationships between our variational principles and those available in the literature are established.
-
2-D constitutive equations for orthotropic Cosserat type laminated shells in finite element analysis
PublikacjaWe propose 2-D Cosserat type orthotropic constitutive equations for laminated shells for the purpose of initial failure estimation in a laminate layer. We use nonlinear 6-parameter shell theory with asymmetric membrane strain measures and Cosserat kinematics as the framework. This theory is specially dedicated to the analysis of irregular shells, inter alia, with orthogonal intersections, since it takes into account the drilling...
-
Significant Production of Thermal Energy in Partially Ionized Hyperbolic Tangent Material Based on Ternary Hybrid Nanomaterials
PublikacjaNanoparticles are frequently used to enhance the thermal performance of numerous materials. This study has many practical applications for activities that have to minimize losses of energy due to several impacts. This study investigates the inclusion of ternary hybrid nanoparticles in a partially ionized hyperbolic tangent liquid passed over a stretched melting surface. The fluid motion equation is presented by considering the...
-
Directed electromagnetic pulse dynamics: projecting operators method
PublikacjaIn this article, we consider a one-dimensional model of electromagnetic pulse propagation in isotropic media, takinginto account a nonlinearity of the third order. We introduce a method for Maxwell's equation transformation on thebasis of a complete set of projecting operators. The operators correspond to wave dispersion branches including thedirection of propagation. As the simplest result of applying the method, we derive a system...
-
HILS for the Design of Three-Wheeled Mobile Platform Motion Surveillance System with a Use of Energy Performance Index
PublikacjaCurrent tendency in mechatronic design requires the use of comprehensive development of an environment, which gives the possibility to prototype, design, simulate and integrate with dedicated hardware. The paper discusses the Hardware-In-the-Loop Simulations (HILS) mechatronic technique, used during the design of the surveillance system based on energy performance index. The presented test configuration (physical controller – emulated...
-
A comprehensive approach to SBR modelling for monitoring and control system design
PublikacjaThe aim of this research is to provide a comprehensive description of the Sequencing Batch Reactor (SBR) modelling for monitoring, control, and plant operational optimisation validation. The paper provides a detailed modelling of the SBR, its components and constituent processes. For this purpose, the mass balance principle and continuity equations were provided with a reactive term implemented using Activated Sludge Model (ASM)....
-
Deflated Preconditioned Solvers for Parametrized Local Model Order Reduction
PublikacjaOne of steps in the design of microwave filters is numerical tuning using full-wave simulators. Typically, it is a time-consuming process as it uses advanced computational methods, e.g. the finite-element method (FEM) and it usually requires multiple optimization steps before the specification goals are met. FEM involves solving a large sparse system of equations at many frequency points and therefore its computational cost is...
-
An interval estimator for chlorine monitoring in drinking water distribution systems under uncertain system dynamics, inputs and chlorine concentration measurement errors
PublikacjaThe design of an interval observer for estimation of unmeasured state variables with application to drinking water distribution systems is described. In particular, the design process of such an observer is considered for estimation of the water quality described by the concentration of free chlorine. The interval observer is derived to produce the robust interval bounds on the estimated water quality state variables. The stability...
-
Design of compound curves adapted to the satellite measurements
PublikacjaThe paper deals with a novelty related to the design of a region for an alternative railway track direction adequate for mobile satellite measurements. The new approach may become particularly useful in the design of the existing track axis control when the determination of both the main track directions becomes impossible. The only solution in that case is to apply to the geometrical system two circular arcs of a different radius,...
-
On Nonlinear Bending Study of a Piezo-Flexomagnetic Nanobeam Based on an Analytical-Numerical Solution
PublikacjaAmong 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...
-
Buckling analysis of a non-concentric double-walled carbon nanotube
PublikacjaOn the basis of a theoretical study, this research incorporates an eccentricity into a system of compressed double-walled carbon nanotubes (DWCNTs). In order to formulate the stability equations, a kinematic displacement with reference to the classical beam hypothesis is utilized. Furthermore, the influence of nanoscale size is taken into account with regard to the nonlocal approach of strain gradient and the van der Waals interaction...
-
Hopf bifurcation in time‐delayed gene expression model with dimers
PublikacjaWe study a mathematical model of gene transcription and protein synthesis with negative feedback. We consider a system of equations taking into account the formation of dimers (i.e., complex formed by two protein monomers), the way in which dimers bind to DNA and time delay in translation process. For the model consisting of three ordinary differential equations with time delay, we derive conditions for stability of the positive...
-
THIRD-ORDER EXPONENTIAL INTEGRATOR FOR LINEAR KLEIN–GORDON EQUATIONS WITH TIME AND SPACE-DEPENDANT MASS
PublikacjaAllowing for space- and time-dependance of mass in Klein–Gordon equations re- solves the problem of negative probability density and of violation of Lorenz covariance of interaction in quantum mechanics. Moreover it extends their applicability to the domain of quantum cosmology, where the variation in mass may be accompanied by high oscillations....
-
THIRD-ORDER EXPONENTIAL INTEGRATOR FOR LINEAR KLEIN–GORDON EQUATIONS WITH TIME AND SPACE-DEPENDANT MASS
PublikacjaAllowing for space- and time-dependance of mass in Klein–Gordon equations re- solves the problem of negative probability density and of violation of Lorenz covariance of interaction in quantum mechanics. Moreover it extends their applicability to the domain of quantum cosmology, where the variation in mass may be accompanied by high oscillations....
-
Modern control strategy of bidirectional DAB converter with consideration of control nonlinearity
PublikacjaThis paper focuses on the control strategy for modern universal bidirectional Dual Active Bridge (DAB) converters for microgrid systems. An analysis of the converter equations was carried out, and typical problems related to the influence of dead time on the system operation were discussed. A closed control loop was developed, then tested by simulation and on a laboratory stand.
-
2D inverse method of turbomachinery stage design
Publikacja1. How 2D model for turbomachinery stages has developed historically. 2. Recent understanding of physical background of 2D model. 3. Curvilinear system of non-orthogonal coordinates in the application to 2D model. 4. Set of basic equations. 5. Closing conditions for the inverse problem. 6. Examples of solutions a)
-
Successive Iterative Method for Higher-Order Fractional Differential Equations Involving Stieltjes Integral Boundary Conditions
PublikacjaIn this paper, the existence of positive solutions to fractional differential equations with delayed arguments and Stieltjes integral boundary conditions is discussed. The convergence of successive iterative method of solving such problems is investigated. This allows us to improve some recent works. Some numerical examples illustrate the results.
-
Multimodal Particle Swarm Optimization with Phase Analysis to Solve Complex Equations of Electromagnetic Analysis
PublikacjaIn this paper, a new meta-heuristic method of finding roots and poles of a complex function of a complex variable is presented. The algorithm combines an efficient space exploration provided by the particle swarm optimization (PSO) and the classification of root and pole occurrences based on the phase analysis of the complex function. The method initially generates two uniformly distributed populations of particles on the complex...
-
The Material Anisotropy Influence on Modelling of Rutting Test with Application of Linear Viscoelasticity Constitutive Equations
Publikacja -
Theoretical and computational analysis of nonlinear fractional integro-differential equations via collocation method
Publikacja -
Use of a Least Squares with Conditional Equations Method in Positioning a Tramway Track in the Gdansk Agglomeration
Publikacja -
Boundary value problems for first-order impulsive ordinary differential equations with delay arguments
PublikacjaPraca dotyczy problemów istnienia rozwiązań dla pierwszego rzędu równań różniczkowych typu opóźnionego z impulsami. Podano warunki dostateczne na istnienie ekstremalnych kwazi-rozwiązań. Podano też warunki przy których powyższe zagadnienie ma jedyne rozwiązanie. Praca zawiera też przykład ilustrujący otrzymane wyniki teoretyczne.
-
Approximate solutions of mixed problems for first order partial differential equations with deviated variables.
PublikacjaPraca traktuje o przybliżaniu rozwiązań klasycznych równańróżniczkowo-funkcyjnych cząstkowych pierwszego rzędu rozwiązaniamiukładów quasiliniowych równań różnicowych. Nowe podejście dorozwiązywania równań nieliniowych zawdzięczamy metodziequasilinearyzacji dla zagadnień początkowo - brzegowych z odchylonymargumentem. Dla przyrostów pochodnych funkcji danej zakładamy nieliniowe oszacowanie typu Perrona. Załączone są wyniki eksperymentów...
-
On delay differential equations with almost periodic boundary conditions started from different points
PublikacjaDyskutowany jest problem istnienia ekstremalnych rozwiązań dla równań różniczkowych typu opóźnionego przy odpowiednich warunkach brzegowych. Sformułowano odpowiednie twierdzenia porównawcze. W pracy zawarte są również wyniki dotyczące takich równań przy większej ilości argumentów opóźnionych.
-
Runge-Kutta bicharacteristic methods for first order partial functional di- fferential equations
PublikacjaW pracy prezentujemy nową klasę metod numerycznych dla równań różniczkowo-funkcyjnych. Są to metody bicharakterystyk Rungego-Kutty. Ponadto porównuje-my wprowadzone metody z metodami klasycznymi.