Document

Exact and approximate analytical methods for solving nonlinear evolution equations

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
English abstract
In this thesis, we investigate exact analytical solutions of certain nonlinear disper sive wave equations by using different methods such as mapping methods through Jacobi elliptic functions (JEFs), tanh-method and G"/G expansion method. We also use Adomian decomposition method (ADM) to find approximate solutions whose convergence to the exact solutions has been investigated. In chapter 2, we use the mapping methods to solve a coupled wave equation which governs shallow water waves for two-layered fluid flow. The solitary wave solutions (SWSs), kink wave and singular wave solutions have been derived when the modulus m of the JĘFs is close to 1. Using ADM, approximate solutions have been derived and the convergence to the exact solutions has been established. In chapter 3, the same coupled wave equation and the coupled Klein-Gordon equation which is a model equation in quantum field theory, have been solved using Go/G expansion method. Kink wave and singular wave solutions for certain values of parameters have been deduced. In chapter 4, nonlinear schrodinger equation (NLSE) in metamaterials has been solved using mapping methods. In chapter 5, a generalized fractional Boussinesq equation has been solved using mapping methods. Correctness of the solutions and the constraint conditions for the NLSE and Boussinesq equation have been confirmed by tanh-method.
Arabic abstract
في هذه الرسالة، قمنا بإيجاد الحلول التحليلية لبعض معادلات موجة التشتت غير الخطية باستخدام طرق مختلفة مثل طرق تطبيق الدوال عبر دوال جاكوبي وطريقة ظل الزاوية وطريقة التوسع G / G . تم ايضا استخدام طريقة أدوميان التحليلية لإيجاد حلول تقريبية تؤول إلى الحلول التحليلية التي تم ايجادها. - في الفصل الثاني في الرسالة قمنا باستخدام طريقة تطبيق الدوال عبر دوال جاكوبي لإيجاد الحلول التحليلية للمعادلة المزدوجة ، التي تحكم تدفق الموجات في المياه الضحلة. تم ايضا استخدام معامل دوال جاكوبي عندما معاملها يقترب من الواحد لإيجاد حلول الموجات المنفردة و الموجة الأحادية والموجة الشاذة وباستخدام طريقة . أدومیان التحليلية تم ايجاد حلول تقريبية لمعادلة الموجة المزدوجة في الفصل الثالث، تم حل معادلة الموجة نفسها ومعادلة كلاين-غوردون المزدوجة والتي هي معادلة نموذجية في نظرية المجال الكماني باستخدام طريقة 6/'G التوسعية. كما تم ايجاد كل من حلول الموجات المنفردة و الموجة الاحادية والموجة الشاذة. في الفصل 4، تم حل معادلة شودينجر غير الخطية في المواد المصنعة باستخدام أساليب طريقة تطبيق الدوال . أما في الفصل 5، تم حل معادلة بوسينسك الكسرية باستخدام طريقة تطبيق الدوال ايضا .كما تم التأكد في الفصلين الرابع والخامس من صحة الحلول وشروطها لمعادلة شودينجر و بوسينسك الكسرية بواسطة طريقة ظل الزاوية.
Category
Theses and Dissertations

Author's Work

Theses and Dissertations
1
0
Al-Ghabshiyah, Muna Said Mohammed
Sultan Qaboos University
2008

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Hajriyah, Amal Rashid.
Sultan Qaboos University.
2022
Theses and Dissertations
1
0
Al-Ghabshiyah, Muna Said Mohammed
Sultan Qaboos University
2008
Theses and Dissertations
0
0
Al-Kharusiyah, Fatma Ahmed Mohammed
Sultan Qaboos University
2018
Theses and Dissertations
1
0
Al-Kharousiyah, Fatma Ahmed Mohammed
Sultan Qaboos University
2008
Theses and Dissertations
1
0
Al-Saltiyah, Faiza Salim Rashid
Sultan Qaboos University
2006
Theses and Dissertations
0
0
Beitalisuliman, Faiza Ahmed Hassan
Sultan Qaboos University
2008