RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Прикладная математика & Физика // Архив

ПМ&Ф, 2021, том 53, выпуск 2, страницы 114–124 (Mi pmf328)

МАТЕМАТИКА

Интегралы и производные дробного порядка на основе интегральных преобразований типа Лапласа с приложениями

О. Э. Яремкоa, Н. Н. Яремкоb

a Московский государственный технологический университет "Станкин"
b Пензенский государственный университет

Аннотация: Развивается теория интегралов и производных дробного порядка. Построен аналог операционного исчисления для дифференциального оператора с кусочно-постоянными коэффициентами. Предложены различные конструкции обобщенного преобразования Лапласа. При помощи операторов преобразования установлена связь интегральных преобразований Меллина – Лапласа с обобщенным интегральным преобразованием Лапласа. Найден изоморфизм пространства оригиналов и пространства обобщенных оригиналов. Установлены формулы обращения типа Меллина – Лапласа. Доказаны теоремы о дифференцировании обобщенного оригинала и другие. Дано определение обобщенной свертки и установлена формула для ее вычисления, указана связь обобщенной и классической свертки. На основе понятия обобщенной свертки дано определение обобщенного интеграла и обобщенной производной дробного порядка. Установлены соотношения между обобщенными интегралами дробного порядка и интегралами Римана – Лиувилля дробного порядка. Для модельного уравнения теплопроводности с кусочно постоянным коэффициентом решена задача вычисления плотности теплового потока. Тепловой поток выражен в виде обобщенной производной порядка 1/2 по времени от измеренной зависимости температуры на границе.

Ключевые слова: интеграл и производная дробного порядка, обобщенное интегральное преобразование Лапласа, оператор преобразования, свертка функций.

Поступила в редакцию: 29.06.2021

DOI: 10.52575/2687-0959-2021-53-2-114-124



© МИАН, 2024