【摘 要】
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本文采用“Particle in cell”(PIC)数值模拟方法,研究无碰撞、四组分的非磁化尘埃等离子体系统中尘埃离子声孤立波的非线性传播特性。其中:电子服从非广延q分布、正离子服从
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本文采用“Particle in cell”(PIC)数值模拟方法,研究无碰撞、四组分的非磁化尘埃等离子体系统中尘埃离子声孤立波的非线性传播特性。其中:电子服从非广延q分布、正离子服从麦克斯韦分布、负离子是有惯性的,尘埃颗粒带负电并被认为是静止的。首先,用约化摄动法推出描述系统尘埃离子声波的KdV、mKdV和Gardner方程。其次,用PIC方法模拟了KdV孤子、mKdV孤子和Gardner孤子的传播过程。对比分析PIC模拟结果和解析解,我们发现:小振幅稀疏型的KdV孤子可以稳定传播,随着其振幅的增大,在演化的过程中孤子波包的尾部会出现一些小振幅的孤子;压缩型KdV孤子不能稳定传播,在其尾部会出现振荡;m KdV孤子在传播过程中波包尾部出现振荡。对于有限振幅的Gardner孤子,压缩型和稀疏型的孤子都能稳定传播。
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