组合KdV方程的双扭结孤立波及其稳定性研究

利用扩展的双曲函数法得到了combined KdV-mKdV (cKdV)方程的几类精确解,其中一类为具有扭结—反扭结状结构的双扭结单孤子解.在不同的极限情况下,该解分别退化为cKdV方程的扭结状或钟状孤波解.理论分析表明,cKdV方程既有传播型孤立波解,也有非传播型孤立波解.文中对双扭结型孤立波解的稳定性进行了数值研究,结果表明,cKdV方程既存在稳定的双扭结型孤立波,也存在不稳定的双扭结型孤立波. 关键词： cKdV方程 双扭结单孤子 稳定性     

mBBM方程的双扭结孤立波及其动力学稳定性

采用双曲函数展开法得到Modified Benjamin-Bona-Mahony（mBBM）方程的一类扭结-反扭结状的双扭结孤立波解,在不同的极限情况下,此孤立波分别退化为mBBM方程的扭结状和钟状孤立波解.对双扭结型单孤子的结构特征进行分析,构造有限差分格式对其动力学稳定性进行数值研究.有限差分格式为两层隐式格式,在线性化意义下无条件稳定.数值结果表明mBBM方程的双扭结型单孤子在不同类型的扰动下均具有很强的稳定性.对双孤立波的碰撞进行数值模拟,发现既存在弹性碰撞也存在非弹性碰撞.     

耦合KdV方程的双峰孤立子及其稳定性

利用扩展双曲函数法求解了耦合KdV方程,得到了6类精确解,其中一类为具有双峰状结构的单孤子解.在不同的极限情况下,该解分别退化为耦合KdV方程的扭结状或钟状孤波解.文中对双峰孤立波的稳定性进行了数值研究,结果表明:耦合KdV方程的双峰孤立波在长波小振幅扰动和小振幅钟型孤立波扰动下,均稳定. 关键词： 耦合KdV方程 双峰孤立子 稳定性     

修正cKdV方程组的孤立波结构及其稳定性

利用函数展开法求解修正耦合KdV(Coupled KdV,cKdV)方程组,得到几类孤立波解,包括扭结型-钟型、双扭结型、双钟型以及双扭结-双钟型结构的单孤子解.在不同的极限情况下,这些解分别退化为修正cKdV方程的扭结状或钟状孤波解.对孤立波的稳定性进行了数值研究,结果表明:修正cKdV方程既存在稳定的孤立波解,也存在不稳定的孤立波解.     

扰动mKdV耦合系统的孤子解

采用了一个简单而有效的技巧,研究了一类扰动mKdV耦合系统.首先利用同伦映射方法求解一个相应的复值函数微分方程孤子的近似解.然后得到了原扰动mKdV耦合系统孤子的近似解. 关键词： 孤子 扰动mKdV方程 同伦映射     

一个广义扰动mKdV耦合系统2极孤子的近似解

采用了一个简单而有效的技巧,研究了一类扰动mKdV耦合系统.首先利用变分迭代方法求解一个相应的复值函数微分方程2-极孤子的近似解.然后得到了原扰动mKdV耦合系统2-极孤子的近似解.     

多前车速度差的车辆跟驰模型的稳定性与孤波

通过线性稳定性分析,得到了多前车速度差模型的稳定性条件, 并发现通过调节多前车信息,使交通流的稳定区域明显扩大. 通过约化摄动方法 研究了该模型的非线性动力学特性:在稳定流区域,得到了描述密度波的Burgers方程;在交 通流的不稳定区域内,在临界点附近获得了描述车头间距的修正的Korteweg-de Vries (modified Korteweg-de Vries, mKdV)方程; 在亚稳态区域内,在中性稳定曲线附近获得了描述车头间距 的KdV方程. Burgers的孤波解、mKdV方程的扭结-反扭结波解及KdV方程的 孤波解描述了交通流堵塞现象.     

一类非线性演化方程的新多级准确解

在Lamé方程和新的Lamé函数的基础上，应用小扰动方法和Jacobi椭圆函数展开法求解一类非线性演化方程（如mKdV方程，非线性Klein-Gordon方程Ⅱ等），获得多种新的多级准确解 .这些多级准确解对应着不同形式的周期波解.这些解在极限条件下可以退化为多种形式的孤 立波解，如带状孤立子、钟形孤立子等. 关键词： Jacobi椭圆函数 Lam函数 多级准确解 非线性演化方程 扰动方法     

扩展的双曲函数法和Zakharov方程组的新精确孤立波解

借助于符号计算软件Maple，利用扩展的双曲函数法求出了Zakharov方程组的精确孤立波解，包括钟状孤立波解、扭结状孤立波解、包络孤立波解、奇性孤立波解和一种新的形式的孤立波解.这种方法也适用于其他非线性波方程.     

Zakharov方程的显式行波解

借助Mathematica软件，采用双函数法和吴文俊消元法，获得了等离子体物理中的重要方程组Zakharov方程的十组行波解，其中包括包络孤波解，孤子解. 关键词： Zakharov方程 孤子解     

Various Kinds Waves and Solitons Interaction Solutions of Boussinesq Equation Describing Ultrashort Pulse in Quadratic Nonlinear Medium

The consistent tanh expansion (CTE) method is applied to the (2+1)-dimensional Boussinesq equation which describes the propagation of ultrashort pulse in quadratic nonlinear medium. The interaction solutions are explicitly given, such as the bright soliton-periodic wave interaction solution, variational amplitude periodic wave solution, and kink-periodic wave interaction solution. We also obtain the bright soliton solution, kind bright soliton solution, double well dark soliton solution and kink-bright soliton interaction solution by using Painlevé truncated expansion method. And we investigate interactive properties of solitons and periodic waves.     

The soliton of the effective chiral action in a heat-kernel expansion

It is shown that the heat-kernel expansion (rather than the gradient expansion) of the effective chiral action of the quark loop yields in next-to-leading (i.e., fourth) order an effective low-energy lagrangian which possesses stable soliton solutions. The baryon number-one soliton solution of this effective chiral lagrangian is found numerically.     

Solutions for the propagation of light in nonlinear optical media with spatially inhomogeneous nonlinearities

In this paper, we present solutions for the nonlinear Schrödinger (NLS) equation with spatially inhomogeneous nonlinearities describing propagation of light in nonlinear media, under two sets of transverse modulation forms of inhomogeneous nonlinearity. The bright soliton solution and Gaussian solution have been obtained for one set of inhomogeneous nonlinearity modulation. For the other, bright soliton solution, black soliton solution and the train solution have been presented. Stability of the solutions has been determined by exact soliton solutions under certain conditions.     

变系数非线性Schrödinger方程的孤子解及其相互作用

在光孤子通信和Bose-Einstein凝聚体动力学研究中,求解广义非线性Schrödinger方程是一个重要的研究方向.稳定的孤子模式具有潜在的应用,可为实验技术的实现提供依据.本文引进一种相似变换,将变系数非线性Schrödinger方程转化成非线性Schrödinger方程,并利用已知解深入研究变系数非线性Schrödinger方程解的单孤子解、两孤子解和连续波背景下的孤子解.同时通过选择不同的具体参数,给出它们的图像分析和相应的讨论. 关键词： 非线性Schrö dinger方程 相似变换 变系数 孤子解     

Exact analytical solutions of three-dimensional Gross-Pitaevskii equation with time-space modulation

By the generalized sub-equation expansion method and symbolic computation,this paper investigates the(3 + 1)dimensional Gross-Pitaevskii equation with time-and space-dependent potential,time-dependent nonlinearity,and gain or loss.As a result,rich exact analytical solutions are obtained,which include bright and dark solitons,Jacobi elliptic function solutions and Weierstrass elliptic function solutions.With computer simulation,the main evolution features of some of these solutions are shown by some figures.Nonlinear dynamics of a soliton pulse is also investigated under the different regimes of soliton management.     

Envelope Periodic Solutions to Bose-Einstein Condensation in Linear Magnetic Field and Time-Dependent Laser Field

In this paper, by applying the extended Jacobi elliptic function expansion method, the envelope periodic solutions and corresponding dark soliton solution, bright soliton solution to Bose-Einstein condensation in linear magnetic field and time-dependent laser field are obtained.