Yüksek Mertebeden Diferansiyel Denklemlerin Yaklaşık Çözümlerinin Bulunmasında Galerkin Yaklaşımı


Creative Commons License

Durak B.

Hagia Sophia 3. International Conference On Multidısciplinary Scientific Studies, İstanbul, Türkiye, 15 - 16 Eylül 2021, ss.813-824, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.813-824
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Adresli: Evet

Özet

Mühendislikte ve fizikte karşılan birçok olay yüksek mertebeden adi diferansiyel denklemlerle ifade edilir. Mühendislikteki kullanılan çoğu denklem sabit katsayılı ve doğrusaldır. Bu denklemler için çeşitli analitik yöntemler geliştirilerek kullanılmaktadır. Değişken katsayılı veya doğrusal olmayan denklemler için literatürde doğrusal denklemlerdeki kadar fazla çözüm yöntemi mevcut değildir. Eğer denklem lineer değilse, bilinen çözüm teknikleri uygulanmaya başlanmadan önce yarı veya tam lineerleştirme varsayımları yapılır. Bu çalışmada incelenen problemler için bazı dönüşümler veya lineerleştirme yapılmadan doğrudan bir yaklaşık çözüm tekniği geliştirilmiştir. Yaklaşık çözümler polinomlarla bulunabilmiştir. Galerkin yöntemiyle sekizinci mertebeden doğrusal ve doğrusal olmayan iki tane sınır değer probleminin yaklaşık çözümü bulunmuştur. Literatürden seçilen bu problemler değişken katsayılıdır. Doğrusal olmayan problem homojen iken doğrusal olan problem homojen değildir. Galerkin yöntemi, yaklaşık çözümde polinom kullanma avantajının yanı sıra, daha yüksek mertebeden diferansiyel denklemlerin çözümünü basit integrasyon hesaplamalarıyla bir denklem sisteminin çözümüne indirgeme şansı verir. Yöntemin diferansiyel denklemlere uygulanması sırasında oluşan denklemlerin çözümü, yaklaşık çözümün katsayılarını verir. Doğrusal olmayan problemde bu katsayıların her biri birden fazla gerçek veya karmaşık değerler almaktadır. Bu değerlerden reel olanların en küçükleri seçilirse yaklaşık çözümler daha uygun olarak bulunabilmektedir. Bu yöntem, daha sonraki çalışmalarda çeşitli yüksek mertebeden diferansiyel denklemlere uygulanabileceği gibi diferansiyel denklem sistemlerinin çözümünü, integral veya integrodiferansiyel denklemlerin yaklaşık çözümlerini bulmak için de kullanılabilir.