Об одном классе дробных дифференциальных уравнений математических моделей динамических систем с памятью


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрено дифференциальное уравнение с дробными производными Римана–Лиувилля, которое предлагается в качестве модельного дробно-осцилляционного уравнения для описания колебательных процессов в динамических системах с памятью. В основе его вывода лежит гипотеза о неидеальной вязкоупругой связи, которая ассоциируется с дробным аналогом реологической модели Зенера, представляющей собой в классическом случае параллельное соединение элемента Максвелла и идеальной пружины. Показано, что начальные задачи типа Коши эквивалентным образом редуцируются к интегральным уравнениям вольтерровского типа с достаточно гладкими ядрами,что позволяет воспользоваться методом последовательных приближений. Отмечено, что подобные дифференциальные уравнения могут представлять интерес в качестве математических моделей поведения нелинейных динамических систем.

Об авторах

Евгений Николаевич Огородников

Самарский государственный технический университет

Email: eugen.ogo@gmail.com
кандидат физико-математических наук, без звания

Список литературы

  1. С. Г. Самко, А. А. Килбас, О. И. Маричев, Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения, Наука и техника, Минск, 1987, 688 с.
  2. А. М. Нахушев, Дробное исчисление и его применение, Физматлит, М., 2003, 271 с.
  3. Е. Н. Огородников, "Математические модели дробных осцилляторов, постановка и структура решения задачи Коши", Труды шестой Всероссийской научной конференции с международным участием (1-4 июня 2009 г.). Часть 1, Математические модели механики, прочности и надëжности элементов конструкций, Матем. моделирование и краев. задачи, СамГТУ, Самара, 2009, 177-181
  4. F. Mainardi, "Fractional relaxation-oscillation and fractional diffusion-wave phenomena", Chaos, Solitons and Fractals, 7:9 (1996), 1461-1477
  5. A. A. Kilbas, H. M. Srivastava, J. J. Trujillo, Theory and Applications of Fractional Differential Equations, North-Holland Mathematics Studies, 204, ed. J. van Mill, Elsevier, Amsterdam, 2006, 523 pp.
  6. Е. Н. Огородников, Н. С. Яшагин, "Некоторые специальные функции в решении задачи Коши для одного дробного осцилляционного уравнения", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2009, № 1(18), 276-279
  7. Е. Н. Огородников, Н. С. Яшагин, "Постановка и решение задач типа Коши для дифференциальных уравнений второго порядка с дробными производными Римана"- Лиувилля", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2010, № 1(20), 24-36
  8. Е. Н. Огородников, Н. С. Яшагин, В. П Радченко, "Реологические модели вязкоупругого тела с памятью и дифференциальные уравнения дробных осцилляторов", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2011, № 1(22), 255-268
  9. M. Caputo, F. Mainardi, "A new dissipation model based on memory mechanism", Pure Appl. Geophys., 91:1 (1971), 134-147
  10. R. L. Bagley, P. J. Torvik, "On the Fractional Calculus Model of Viscoelastic Behavior", J. Rheol., 30:1 (1986), 133-155
  11. Ю. Н. Работнов, Элементы наследственной механики твëрдых тел, Наука, М., 1977, 383 с.
  12. I. H. Barrett, "Differential equations of non-integer orde", Canad. J. Math., 6:4 (1954), 529-541
  13. Е. Н. Огородников, "Некоторые аспекты теории начальных задач для дифференциальных уравнений с производными Римана-Лиувилля", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2010, № 5(21), 10-23

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Самарский государственный технический университет, 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).