A novel implementation of Petrov-Galerkin method to shallow water solitary wave pattern and superperiodic traveling wave and its multistability: generalized Korteweg-de Vries equation

This work deals with the constitute of numerical solutions of the generalized Korteweg-de Vries (GKdV) equation with Petrov-Galerkin finite element approach utilising a cubic B-spline function as the trial function and a quadratic function as the test function. Accurateness and effectiveness of the submitted methods are shown by employing propagation of single solitary wave. The L2, L∞error norms and I1, I2and I3invariants are used to validate the applicability and durability of our numerical algorithm. Implementing the Von-Neumann theory, it is manifested that the suggested method is marginally stable. Furthermore, supernonlinear traveling wave solution of the GKdV equation is presented using phase plots. It is seen that the GKdV equation supports superperiodic traveling wave solution only and it is significantly affected by velocity and nonlinear parameters. Also, considering a superficial periodic forcing multistability of traveling waves of perturbed GKdV equation is presented. It is found that the perturbed GKdV equation supports coexisting chaotic and various quasiperiodic features with same parametric values at different initial condition

Kollokasyon sonlu eleman yöntemi ile mkdv denkleminin sayısal çözümleri

Bu çalışmada, modifiye edilmiş Korteweg-de Vries (mKdV) denkleminin sayısal çözümleri septik B-spline kollokasyon sonlu eleman yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Önerilen sayısal algoritmanın doğruluğu, tek soliton dalga, iki ve üç soliton dalganın girişimi gibi üç test probleminin uygulanması ile kontrol edilmiştir. Zamana bağlı Crank Nicolson yaklaşımına dayanan sayısal algoritmamız şartsız olarak kararlıdır. Yeni uygulanan yöntemin performansını kontrol etmek için, \u1d43f��2 , \u1d43f��∞ hata normları ile \u1d43c��1, \u1d43c��2, \u1d43c��3 ve \u1d43c��4 değişmezlerinin değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen sayısal sonuçlar literatürde bulunan diğer sonuçlarla karşılaştırılmıştır