一类色散波方程的孤波解研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fh1130
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文研究了一类浅水波系统,该类系统与KdV方程有着紧密的联系,本文研究的内容主要包括:方程的尖峰孤立子结构、显示孤立波的构造、方程的Painleve性质、Backlund变换、孤立波的存在性、可积方程的双哈密顿结构以及可积方程的爆破波等。   第一章介绍了浅水波系统和孤立子理论的研究背景和现状。   第二章讨论了浅水波系统的极限零点和分岔参数。经过积分计算推导出在不同的参数和非线性强度情况下,系统的极限零点,求出它的行波解的积分表达式,通过对行波解做代换,得到了尖峰孤立子解的分俞方程和分岔参数,给出多个尖峰孤立子的例子和数值模拟。进一步拟设系统具有四类不同形式的孤立波,推导出系统大量的孤立波解,得到了该系统的一些新解,对紧孤立子,多重紧孤立子,周期紧孤立子等,并对高阶浅水波系统进行了讨论。   第三章讨论了浅水波系统的可积方程族以及它的双哈密顿结构。通过研究一类新型的具有两个位势的两阶谱问题,通过给出给定谱问题的伴随谱问题和非线性化方法,求出该系统的梯度,由此得到方程族的一个双哈密顿结构,经证明这两个算子满足梯度的算子关系式,最后给出了多分量系统的爆破波。接着讨论了浅水波系统的哈密顿结构和爆破波问题。通过对一类可积系统应用变分迹等式,确定了浅水波系统的哈密顿泛函和哈密顿算子,因此给出它的双哈密顿结构的表达式。研究了浅水波系统的孤立波和爆破波的情况,从而证明了系统中能量发生了转移。最后,我们求解了浅水波系统的孤立子解。   第四章讨论了浅水波系统的孤立子结构和数值模拟的情况。通过对一类浅水波系统添加非线性色散作用,它与系统的非线性现象相互作用,产生了丰富的规则孤立子以及奇异孤立子结构。通过对系统中的参数、微分项的系数、指数序列的分析,推导出了周期紧孤立子、多重孤立子结构、扭结波和斑图解等精确解。特别的,对一类具有对称驼峰结构的紧孤立子命名为“对紧孤立子”,并做出了这一类新型孤立子的周期解以及它的数值模拟。当特定参数取零时,系统出现包含一个或多个波峰的爆破现象,这里需要说明的是该结构的能量和它的波速有关。接着,我们又得到了各种奇异的孤立子结构,包括非对称的紧孤立子结构和多重非对称紧孤立子结构,它在波谷处存在一个类似尖峰的结构,它的存在需要在有限域上有无穷的能量,并且能量要发生分歧。   第五章讨论了浅水波系统的Painleve测试和Backlund变换。首先对系统做奇异性分析判定该系统的Painleve可积性,通过改进的WTC-Kruskal算法,证明该系统在Painleve意义下可积,得到了它的一组Painleve-Backlund系统和Backlund变换。应用Maple进行复杂的代数运算,得到了丰富的规则孤立子和一类奇异孤立子,文中推导出了扭结孤立子的各种不同表达式,此时对于系统中的参数不添加限制条件,得到了紧孤立子和反紧孤立子,给出了这些孤立子的数值模拟,特别的,推导出一类在扭结孤立子的中间区域包含有一列周期尖点波的奇异结构,即扭结孤立子与周期尖点波共存的情况。   第六章讨论了一类浅水波系统的爆破波,Backlund变换和奇异孤立子结构。通过直接的拟设计算,得到了该系统的爆破波以及它的周期波。特别的,得到一类在空间域的分布上与往略有不同的紧孤立子,即浮动的紧孤立子。在这些规则的孤立子系统的基础上,对可积广义系统应用Backlund变换,最后得到三类奇异孤立子,分别是具有驼峰结构的周期爆破波,具有爆破波结构的扭结孤立子和紧孤立子。   第七章讨论了浅水波系统的孤立波存在性问题,根据系统的初值条件和周期条件,在Hilbert空间里利用Galerkin方法,分别研究各种不等式的收敛性,判断系统孤立波解的收敛性和存在性。  
其他文献
人体定位是人体运动检测与理解的重要组成部分,它通过对人的运动进行识别和跟踪来判识目标行为含义。人体运动定位是智能监控、高级人机接口、人体运动分析、人体行为理解等领
本研究采用数学焦虑量表和镶嵌图形测试对274名小学生进行了认知风格、数学焦虑与数学成绩关系的调查.结果发现:男女认知风格差异不显著;高年级学生更倾向于场独立型认知风格
青少年儿童呈现的近视高发、低龄和日益严重的态势,引发了全社会的高度关注.2018年8月,习近平总书记高屋建瓴,就青少年近视防控做出重要指示, “共同呵护好孩子的眼睛,让他们
期刊
研究目的:通过分层训练方法,对一名壮族听障儿童进行康复训练,提高其听觉识别能力,为壮族听障儿童能准确、清晰发音奠定良好的听基础.研究方法:以一名4岁的,左耳佩戴助听器,
小学第一学段学生独立且正确地摄取数学信息的能力比较弱,从而不能很好地解决数学问题。为此,教师可以通过以下途径培养学生摄取数学信息的能力:利用数形结合,全面摄取数学信
人教版中学语文教材在文言“三字”(古今字、通假字、异体字)注释方面比较混乱,体例不一,既不利于教师教学,也不利于学生科学有效地学习,导致中学语文课与大学语言课不能很好
随着计算机以及监控技术的不断发展,智能监控技术已经成为视频监控领域的一大研究热点,在此背景下,本文提出将视频图像处理技术与嵌入式开发技术和网络技术相结合,进行智能视频监