بيت » المعادلات التفاضلية الجزئية (PDE)

المعادلات التفاضلية الجزئية (PDE)

1750
  • Jean le Rond d’Alembert
  • Leonhard Euler
  • Daniel Bernoulli
مناقشة تاريخية حول المعادلات التفاضلية الجزئية من قبل علماء الرياضيات في مكتب.

المعادلة التفاضلية الجزئية هي معادلة تفرض علاقات بين المشتقات الجزئية المختلفة لدالة متعددة المتغيرات. تُسمى الدالة عادةً بالمجهول، وتصف المعادلة التفاضلية الجزئية التفاضلية علاقة بين هذه الدالة المجهولة ومشتقاتها. على عكس المعادلات التفاضلية العادية (ODEs)، التي تتضمن دوال ذات متغير واحد، فإن معادلات PDEs أساسية لنمذجة الأنظمة متعددة الأبعاد.

المعادلة التفاضلية الجزئية للدالة [latex]u(س_1، النقاط، س_ن)[/latex] هي معادلة على الصورة [latex]F(س_1، النقاط، س_ن، س_ن، ش، frac{partial u}{partial x_1}، النقاط، frac{partial u}{partial x_n}، frac{partial^2 u}{partial x_1 جزئي x_1}، النقاط) = 0[/latex]. تُعبِّر هذه الصيغة عن علاقة بين دالة مجهولة [latex]u[/latex] لعدة متغيرات مستقلة ومشتقاتها الجزئية. تُحدَّد "رتبة" معادلة PDE من خلال المشتقة ذات الرتبة الأعلى الموجودة في المعادلة. على سبيل المثال، المعادلة التي تحتوي على مشتقة ثانية وليس أعلى منها هي معادلة PDE من الرتبة الثانية.

تُصنَّف متغيرات PDEs بناءً على الخواص التي تساعد في تحديد طبيعة حلولها. أحد التصنيفات الرئيسية هو الخطية. تكون معادلة PDE "خطية" إذا كانت خطية في الدالة المجهولة وجميع مشتقاتها. على سبيل المثال، [latex]a(x,y)u{xx} + b(x، y)u_{yyy} = f(x، y)[/latex] خطية. إذا كانت المعاملات تعتمد على [latex]u[/latex] أو مشتقاتها، تصبح المعادلة غير خطية. من المعروف صعوبة حل معادلات PDEs غير الخطية وغالبًا ما تُظهر سلوكيات معقدة مثل موجات الصدمة أو الموجات المنفردة.

تُعد دراسة المعادلات الفيزيائية الجزئية فرعًا واسعًا من فروع الرياضيات، وهي ضرورية لنمذجة الظواهر في العلوم والهندسة. ويعني إيجاد "الحل" تحديد دالة تحقق المعادلة، وغالبًا ما تخضع لشروط حدية أو ابتدائية محددة تقيد المشكلة في وضع فيزيائي فريد. وقد كان تطوير طرق إيجاد هذه الحلول وتحليلها، تحليليًا وعدديًا على حد سواء، موضوعًا أساسيًا في الرياضيات منذ القرن الثامن عشر.

UNESCO Nomenclature: 1102
- التحليل

النوع

النظام التجريدي

الاضطراب

ثوري

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • تطوير حساب التفاضل والتكامل بواسطة نيوتن وليبنتز
  • صياغة المعادلات التفاضلية العادية (المعادلات التفاضلية العادية)
  • مقدمة المشتقات الجزئية بواسطة أويلر ودالمبرت
  • قوانين نيوتن للحركة و الجاذبية الكونية

التطبيقات

  • ديناميكا الموائع (معادلات نافييه-ستوكس)
  • الكهرومغناطيسية (معادلات ماكسويل)
  • الكم الميكانيكا (schrödinger المعادلة)
  • النسبية العامة (معادلات أينشتاين الميدانية)
  • النمذجة المالية (معادلة بلاك شولز)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
ذات صلة بـ: pde، مشتق جزئي، معادلة تفاضلية، معادلة تفاضلية، نمذجة رياضية، تحليل، حساب التفاضل والتكامل متعدد المتغيرات، مشكلة القيمة الحدية، مشكلة القيمة الابتدائية.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

السياق التاريخي

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

انتقل إلى الأعلى

قد يعجبك أيضاً