A Modified Energy Balance Method to Obtain Higher-order Approximations to the Oscillators with Cubic and Harmonic Restoring Force

نویسندگان

  • Ahmet Yildirim Department of Mathematics, Ege University, Bornova-İzmir, TURKEY
  • Gamal Ismail Department of Mathematics, Faculty of Science, Sohag University, Sohag, 82524, EGYPT
  • M.A.S. Kamal Graduate School of Science and Technology, Gunma University, Kiryu 376-8515, JAPAN
  • Md Alal Hosen Department of Mathematics, Rajshahi University of Engineering and Technology, Rajshahi-6204, BANGLADESH
چکیده مقاله:

This article analyzes a strongly nonlinear oscillator with cubic and harmonic restoring force and proposes an efficient analytical technique based on the modified energy balance method (MEBM). The proposed method incorporates higher-order approximations. After applying the proposed MEBM, a set of complicated higher-order nonlinear algebraic equations are obtained. Higher-order nonlinear algebraic equations are cumbersome to investigate especially in the case of a large initial oscillation amplitude. This limitation is overcome in the proposed method by using the iterative procedure based on the homotopy perturbation method. The approximated results agree well with the numerically obtained exact solutions. These third-order approximate solutions are found to be almost the same as exact solutions, which cannot be found using the existing energy balance method. Highly accurate result and simple solution procedure are advantages of this proposed method, which could be applied to other nonlinear oscillatory problems arising in nonlinear science and engineering.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

High-Order Energy Balance Method to Nonlinear Oscillators

Energy balance method EBM is extended for high-order nonlinear oscillators. To illustrate the effectiveness of the method, a cubic-quintic Duffing oscillator was chosen. The maximum relative errors of the frequencies of the oscillator read 1.25% and 0.6% for the firstand second-order approximation, respectively. The third-order approximation has an accuracy as high as 0.008%. Excellent agreemen...

متن کامل

a comparison of teachers and supervisors, with respect to teacher efficacy and reflection

supervisors play an undeniable role in training teachers, before starting their professional experience by preparing them, at the initial years of their teaching by checking their work within the proper framework, and later on during their teaching by assessing their progress. but surprisingly, exploring their attributes, professional demands, and qualifications has remained a neglected theme i...

15 صفحه اول

The Babylonian Method and Higher Order Approximations to Square Roots

It may have been Chebyshev who said that in the olden days the mathematical problems were posed by the gods, later by the demi-gods (Gauss, etc.) and nowadays by the technician. Modern demands by technology are growing and often (paradoxically) lamented by designers of courses and syllabi. Arguments that fundamentals have to be established rst, leave the fear that applications and philosophical...

متن کامل

the role of russia in transmission of energy from central asia and caucuses to european union

پس ازفروپاشی شوروی،رشد منابع نفت و گاز، آسیای میانه و قفقاز را در یک بازی ژئوپلتیکی انرژی قرار داده است. با در نظر گرفتن این منابع هیدروکربنی، این منطقه به یک میدانجنگ و رقابت تجاری برای بازی های ژئوپلتیکی قدرت های بزرگ جهانی تبدیل شده است. روسیه منطقه را به عنوان حیات خلوت خود تلقی نموده و علاقمند به حفظ حضورش می باشد تا همانند گذشته گاز طبیعی را به وسیله خط لوله مرکزی دریافت و به عنوان یک واس...

15 صفحه اول

‏‎a comparative study of language learning strategies employmed by bilinguals and monolinguals with reference to attitudes and motivation‎‏

هدف از این تحقیق بررسی برخی عوامل ادراکی واحساسی یعنی استفاده از شیوه های یادگیری زبان ، انگیزه ها ونگرش نسبت به زبان انگلیسی در رابطه با زمینه زبانی زبان آموزان می باشد. هدف بررسی این نکته بود که آیا اختلافی چشمگیر میان زبان آموزان دو زبانه و تک زبانه در میزان استفاده از شیوه های یادگیری زبان ، انگیزه ها نگرش و سطح مهارت زبانی وجود دارد. همچنین سعی شد تا بهترین و موثرترین عوامل پیش بینی کننده ...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 6  شماره 2

صفحات  320- 331

تاریخ انتشار 2020-04-01

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023