الحل الدقيق لمعادلة كوشي ذات الرتبة الكسرية للتفاعل الانتشار باستخدام تحويل جعفري

المؤلفون

  • أحمد عبد الله حسين مطول كلية التربية المرج- جامعة بنغازي

DOI:

https://doi.org/10.37376/ajhas.vi4.7492

الكلمات المفتاحية:

معادلة كوشي الكسرية للتفاعل والانتشار، عامل كابوتو الكسري، تحويل جعفري، الطريقة التكرارية الجديدة

الملخص

      تُستخدم تقنيات حساب التفاضل والتكامل الكسري على نطاق واسع في العلوم والهندسة، بما في ذلك طريقة تحويل جعفري التكرارية الجديدة (NJTIM)، التي لم يدرسها الباحثون الذين يستخدمون مشتقة كابوتو الكسرية. توضح المنهجية الجديدة كيفية دمج طريقتين قويتين، الطريقة التكرارية الجديدة وطريقة تحويل جعفري، وتطبيقهما لتوفير حلول دقيقة للمعادلات التفاضلية الجزئية ذات الرتبة الكسرية. كما تم تقديم ثلاثة أمثلة مميزة لإثبات دقة وفعالية منهجيتي.

التنزيلات

بيانات التنزيل غير متوفرة بعد.

السيرة الشخصية للمؤلف

أحمد عبد الله حسين مطول، كلية التربية المرج- جامعة بنغازي

أستاذ مشارك بقسم الرياضيات، كلية التربية المرج، جامعة بنغازي

المراجع

Kilbas, AA., Samko, SG., Marichev, OI., (1993)., Fractional integrals and derivatives theory and applications., Gordon and Breach., New York.

Podlubny, I., (1999)., Fractional Differential Equations., Academic Press., New York.

Oldham, KB., Spanier, J., (1974)., The fractional calculus., Academic Press., New York.

Kilbas AA , Srivastava HM , Trujillo JJ . Theory and applications of fractional differential equations. North-Holland Math. Studies: Elsevier; 2006 .

He, JH., (1999)., Homotopy perturbation technique., Comput Method Appl Mech Eng., 178(3):257–262. https://doi.org/10.1016/S0045-7825(99)00018-3.

Mtawal,AAH., Alkaleeli, SA., (2020)., A new modified homotopy perturbation method for fractional partial differential equations with proportional delay., Journal of Advances In Mathematics., 19: 58-73. https://doi.org/10.24297/jam.v19i.8876

Liao, SJ., (2004)., On the homotopy analysis method for nonlinear problems., Appl Math Comput., 147:499–513. https://doi.org/10.1016/S0096-3003(02)00790-7

Wazwaz, AM., (1999)., A reliable modification of Adomian decomposition method., Appl Math Comput., 102:77–86. https://doi.org/10.1016/S0096-3003(98)10024-3

Safari, M., Ganji, DD., Moslemi, M., (2009)., Application of He’s variational iteration method and Adomian’s decomposition method to the fractional KdV–Burgers–Kuramoto equation., Comput Appl., 58:2091–2097. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2009.03.043

Mtawal, AAH., Muhammed, S., Almabrok, A., (2020)., Application of the alternative variational iteration method to solve delay differential equations., International Journal of Physical Sciences., 15(3): 112-119. https://doi. org/10.5897/IJPS2020.4879

Mahdy, AMS.; Mohamed, AS., Mtawal, AAH.,( 2015)., Variational homotopy perturbation method for solving the generalized time-space fractional Schrödinger equation., International Journal of Physical Sciences., 10(11): 342-350. https://doi org/10.5897/IJPS2015.4287

Mahdy, AMS., Mohamed, AS., Mtawal, AAH.,( 2015)., Implementation of the Homotopy perturbation Sumudu Transform Method for Solving Klein-Gordon Equation., Applied Mathematics., Vol.06 No.03: 617-628. https://doi.org/10.4236/am.2015.61014

Mtawal, AAH.,(2024)., Application of the Sumudu Variational Iteration Method with Atangana-Baleanu-Caputo Operator for Solving Fractional-Order Heat-Like Equations with Initial Conditions., Journal of Pure & Applied Sciences., 23(2): 50-60. https://doi.org/10.51984/jopas.v23i2.3151

Mittal, RC., Jiwari, R., (2011)., Numerical study of two-dimensional reaction–diffusion Brusselator system., Appl Math Comput., 217(12):5404–5415. https://doi.org/10.1016/j.amc.2010.12.010

Jiwari, R., Yuan, JY., Jiwari, R., (2014)., A computational modeling of two dimensional reaction–diffusion Brusselator system arising in chemical processes., J Math Chem., 52(6):1535–1551. https://doi.org/10.1186/s40064-016-2426-8

Verma, A., Jiwari, R., Koksal, ME., (2014)., Analytic and numerical solutions of nonlinear diffusion equations via symmetry reductions., Adv Differ Eq., 2014:229. https://doi.org/10.1186/1687-1847-2014-229

Britton, NF., (1998)., Reaction–diffusion equations and their applications to biology., Academic Press/Harcourt Brace Jovanovich Publishers., New York.

Kumar, S., (2013)., A new fractional modeling arising in engineering sciences and its analytical approximate solution., Alex Eng J., 52(4):813–819. https://doi.org/10.1016/j.aej.2013.09.005

Wang, K., Liu, S., (2016)., A new Sumudu transform iterative method for time fractional Cauchy reaction–diffusion equation., SpringerPlus., 5(865): 1-20. DOI 10.1186/s40064-016-2426-8.

Gejji, VD., Jafari, H., (2006)., An iterative method for solving non linear functional equations., J Math Anal Appl., 316:753–763. https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2005.05.009

Jafari, H., (2021)., A new general integral transform for solving integral equations., J. Adv. Res., 32, 133-138. https://doi.org/10.1016/j.jare.2020.08.016

M. Caputo, Elasticita e Dissipazione. ( Zani-Chelli, Bologna, Italy, 1969).

Momani, S., Yildirim, A., (2010)., Analytical approximate solutions of the fractional convection diffusion equation with nonlinear source term by He homotopy perturbation method., Int J Comput Math., 87(5):1057–1065. https://doi.10.1080/00207160903023581

Yang, XJ., (2011)., Local Fractional Functional Analysis and its Applications., Asian Academic Publisher., Hong Kong.

Yang, XJ., (2012)., Advanced Local Fractional Calculus and Its Applications., World Science Publisher., New York, NY, USA.

Wang, F., Fang, Q., Hu, Y., (2025)., Homotopy Analysis Transform Method for Solving Systems of Fractional-Order Partial Differential Equations., Fractal and Fractional., 9 (253):1-20. https://doi.org/10.3390/fractalfract9040253

التنزيلات

منشور

2026-01-06

كيفية الاقتباس

Mtawal, A. A. H. (2026). الحل الدقيق لمعادلة كوشي ذات الرتبة الكسرية للتفاعل الانتشار باستخدام تحويل جعفري. مجلة آفاق للدراسات الإنسانية والتطبيقية, (4), 37–55. https://doi.org/10.37376/ajhas.vi4.7492

إصدار

القسم

المقالات