第5章 大一新生?你说是研究生我都嫌年轻!
    “开始证明。”

    陆丰把图纸内容默记在心里,合上系统面板,从书包里掏出草稿纸开始推。

    第一部分的数学基础还算扎实。

    Rienn-Liouville分数阶导数的定义他在图纸上已经看过完整形式,内核是把整数阶导数的阶乘推广到Gaa函数,然后用一个积分算子来定义任意阶的微分运算。

    这一步他能跟上,毕竟下午刚把积分部分系统地过了一遍,底子还热乎着。

    笔尖在草稿纸上飞快地划过,写满了第一张。

    到Caputo导数的时候,节奏慢了下来。

    Caputo的定义和R-L的区别在于微分和积分的顺序对调,这导致两者在处理初始条件时完全不同。

    图纸上给的推导跳了好几步,中间省略的变换过程需要他自己补全。

    陆丰盯着那个从Caputo导数推到Laplace变换的关键步骤,笔尖悬在纸面上方,迟迟没有落下。

    这一步需要用到Gaa函数的递推关系和Beta函数的积分表示,而这两个东西他下午学的高数课本里根本没涉及。

    “只能硬啃。”

    第二张草稿纸写满。

    进入第二部分物理建模的时候,难度陡然上了一个台阶。

    图纸上用分数阶微分方程替代了经典的弹簧-阻尼组件,构建出一个广义的Scott-Blair模型。

    这个模型的内核思想是:真实材料的力学响应既不是纯弹性的(应力正比于应变),也不是纯黏性的(应力正比于应变率),而是介于两者之间的某种“分数阶”行为。

    这个概念陆丰能理解。

    前世在工厂处理过太多橡胶密封件和高分子复合材料的问题,这些材料的应力松弛曲线用经典模型怎么拟合都对不上,总会偏。

    当时他只知道“经典模型不够用”,但不知道该怎么修正。

    现在图纸告诉他用分数阶导数替代整数阶导数,一个参数α就能把弹性和黏性之间的过渡行为连续地描述出来。

    “妙是真妙,但推导过程也是真难。”

    到第三部分内核推导的时候,陆丰彻底卡住了。

    图纸上用Mittag-Leffler函数作为分数阶微分方程的基本解,这个函数他压根没见过。

    它的定义是一个无穷级数,形式上象是指数函数的推广,但收敛性质完全不同

    图纸上直接给出了结论,中间的收敛性证明和Laplace逆变换的过程全部跳过。

    陆丰试着自己推,在草稿纸上写了大半页,发现怎么都走不通。

    级数的逐项积分需要一致收敛的条件,而Mittag-Leffler函数在某些参数取值下的收敛性并不是显然的。

    他换了个思路,试着从Laplace变换的角度反过来推,先假设解的形式,再代入原方程验证。

    又写了半页,走到一个需要用到留数定理的地方,卡死了。

    复变函数的内容他还没学。

    第三张、第四张草稿纸陆续写满,桌面上铺开了一片。

    有些地方画了圈标注“待验证”,有些地方直接划了叉表示此路不通。

    陆丰放下笔,揉了揉太阳穴。

    “一个小时了,内核推导部分只推进了不到三分之一。”

    剩下的部分涉及的数学工具超出了他目前的知识储备,强推只会越走越偏。

    但他并不沮丧。

    ”罗马又不是一天建成的“

    剩下的部分不急,等他把复变函数和数学分析的基础补上之后再回来啃,效率会高得多。

    窗外的天色已经暗下来了,图书馆的日光灯不知什么时候亮了起来。

    陆丰看了眼手机,19:47。

    “该去吃晚饭了。”

    他把草稿纸叠好,夹进课本里。

    然后目光落在桌上那几本高数书上。

    同济版的《高等数学》上下册,加之那本习题集,下午他只过完了上册的内容,下册的多元函数微积分、曲线曲面积分、无穷级数这些还没碰。

    而且上册里很多拓展题他只看了题目没来得及动笔,那些题出得相当有水平,比正文例题难了不止一个档次。

    带回宿舍继续看。

    陆丰把三本书摞在一起,抱着走向门口的管理台。

    管理台后面坐着的还是下午那个戴眼镜的女生,正对着计算机屏幕录入什么数据。

    听到脚步声,她抬起头。

    “借书?”

    “对,这三本。”陆丰把书放在台面上。

    “学生证或者学号。”

    “

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