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     

一类广义非线性扰动色散方程孤立波的近似解

采用了一个简单而有效的技巧,研究了一类非线性扰动色散方程.首先引入求解相应典型方程的孤立波解.然后利用同伦映射方法得到了原非线性扰动色散方程奇异孤立波的近似解.     

第二种椭圆方程构造变系数非线性发展方程的无穷序列新精确解

本文为了获得非线性发展方程的无穷序列新精确解,进一步研究获得了第二种椭圆方程的几类新型解和Bäcklund变换.在此基础上,借助符号计算系统Mathematica,用带强迫项变系数组合KdV方程、(2+1)维和(3+1)维变系数Zakharov-Kuznetsov 方程为应用实例,构造了无穷序列新精确解.这里包括无穷序列Jacobi 椭圆函数光滑孤立子解、无穷序列Jacobi椭圆函数紧孤立子解、无穷序列三角函数紧孤立子解和无穷序列尖峰孤立子解. 关键词： 第二种椭圆方程 Bä cklund 变换 变系数非线性发展方程 无穷序列新精确解     

非线性演化方程孤立波的同伦分析法求解

利用同伦分析法求解了Burgers方程，得到了其扭结形孤立波的近似解析解，该解非常接近于相应的精确解.结果表明，同伦分析法可用来求解非线性演化方程的孤立波解.同时，也对所用方法进行了一定扩展，得到了Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程的钟形孤立子解.经过扩展后的方法能够更方便地用于求解更多非线性演化方程的高精度近似解析解. 关键词： Burgers方程 同伦分析法 KP方程 孤立波解     

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     

一类广义非线性Schroedinger方程的孤立子解及其性质研究

研究一类广义非线性Ｓｃｈｒｏｒｄｉｎｇｅｒ方程的孤立子解及其性质，研究非线性参数变化时孤立子性态的变化规律，同时研究该系统的数值解法，得到了一类广义非线性Ｓｃｈｒｏｅｄｉｎｇｅｒ方程差分格式的收敛性和稳定性的条件。     

构造非线性发展方程无穷序列类孤子精确解的一种方法

辅助方程法已构造了非线性发展方程的有限多个新精确解. 本文为了构造非线性发展方程的无穷序列类孤子精确解, 分析总结了辅助方程法的构造性和机械化性特点. 在此基础上,给出了一种辅助方程的新解与Riccati方程之间的拟Bäcklund变换. 选择了非线性发展方程的两种形式解,借助符号计算系统 Mathematica,用改进的(2+1) 维色散水波系统为应用实例,构造了该方程的无穷序列类孤子新精确解. 这些解包括无穷序列光滑类孤子解, 紧孤立子解和尖峰类孤立子解.     

尘埃等离子体中非线性波的叠加效应及稳定性问题

研究了小的有限振幅的无磁场尘埃等离子体中的非线性波.在一维情况下由Kortewegde Veries(KdV)方程来描述,考虑了二维情况下尘埃等离子体中尘埃颗粒上电荷的变化效应以及双温度离子效应后,尘埃等离子体受到横向高阶扰动后动力学方程由Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程来描述.在此基础上,研究了以任意夹角传播的两个及三个孤立子的相互作用问题,考虑非线性效应后振幅相等的双孤立子在相互作用区域内振幅最大值是单个孤立子振幅的4倍,振幅相等的三孤立子在相互作用区域内振幅最大值是单个孤立子振幅的9倍.研究还表明波的传播方向受到横向高阶扰动后是稳定的.     

尘埃等离子体中非线性波的叠加效应及稳定性问题

研究了小的有限振幅的无磁场尘埃等离子体中的非线性波.在一维情况下由Korteweg de Veries (KdV)方程来描述,考虑了二维情况下尘埃等离子体中尘埃颗粒上电荷的变化效应以及双温度离子效应后,尘埃等离子体受到横向高阶扰动后动力学方程由Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程来描述.在此基础上,研究了以任意夹角传播的两个及三个孤立子的相互作用问题,考虑非线性效应后振幅相等的双孤立子在相互作用区域内振幅最大值是单个孤立子振幅的4倍,振幅相等的三孤立子在相互作用区域内振幅最大值是单个孤立子振幅的9倍.研究还表明波的传播方向受到横向高阶扰动后是稳定的.     

K(m,n)方程与B(m,n)方程的无穷序列新精确解

进一步研究了辅助方程法,给出了几种常用辅助方程的新解、B(a|¨)cklund变换和解的非线性叠加公式.在此基础上,根据m和n的不同情况,利用变换和直接积分相结合的方法,获得了K(m,n)方程与B(m,n)方程的无穷序列新精确解.这里包括无穷序列光滑孤立子解、无穷序列尖峰孤立子解和无穷序列紧孤立子解.     

第二类变系数KdV方程的新类型无穷序列精确解

为了构造变系数非线性发展方程的无穷序列新精确解, 发掘第一种椭圆辅助方程的构造性和机械化性特点, 获得了该方程的 新类型解和相应的 Bäcklund 变换. 在符号计算系统 Mathematica 的帮助下, 以第二类变系数 KdV 方程为应用实例, 构造了三种类型的无穷序列新精确解. 这里包括无穷序列光滑类孤子解、无穷序列尖峰孤立子解和无穷序列紧孤立子解. 这种方法也可以获得其他变系数非线性发展方程的无穷序列新精确解.     

Nizhnik-Novikov-Vesselov方程的无穷序列类孤子精确解

为了构造非线性发展方程的无穷序列类孤子精确解, 发掘第一种椭圆辅助方程的构造性和机械化性特点, 获得了该方程的一些新类型解和相应的 Bäcklund变换. 在此基础上利用符号计算系统Mathematica构造了Nizhnik-Novikov-Vesselov方程的 无穷序列类孤子精确解, 包括无穷序列光滑类孤子解、 无穷序列类尖峰孤立子解和无穷序列类紧孤立子解.     

非线性振动、非线性波与Jacobi椭圆函数

介绍用较易懂且简捷的Jacobi椭圆函数解法求非线性振动与非线性波的解析解,并以单摆,达芬(Duffing)振子,KdV方程,正弦戈登(Gordon)方程(SG方程),非线性薛定谔方程(NLS方程)的椭圆函数解,钟形孤立波解,扭结与反扭结波解,呼吸子解,扭结波与反扭结波迎头碰撞及包络型孤立子波解等重要实例,给出了说明．     

修正KP方程及其孤波解的稳定性

采用约化摄动法, 得到描述无磁场等离子体中离子声波传播的modified Kadomtsev- Petviashvili(mKP) 方程, 构造有限差分格式对mKP方程的一类特殊孤立波解的稳定性进行数值研究. 数值结果表明: 在两种特殊情形的初始扰动下, 该孤立波均不稳定.     

四阶色散非线性薛定谔方程的明暗孤立波和怪波的形成机制

本文研究了四阶色散非线性薛定谔方程的明暗孤立波和怪波的形成机制,该模型既可以模拟高速光纤传输系统中超短脉冲的非线性传输和相互作用,又可以描述具有八极与偶极相互作用的一维海森堡铁磁链的非线性自旋激发现象.本文首先通过对四阶色散非线性薛定谔方程的相平面分析,发现由其约化得到的二维平面自治系统具有同宿轨道和异宿轨道,并在相应条件下求得了方程的明孤立波解和暗孤立波解,从而揭示了同异宿轨道和孤立波解的对应关系;其次,基于非零背景平面上的精确一阶呼吸子解,给出了呼吸子的群速度和相速度的显式表达式,进而分析得出呼吸子的速度存在跳跃现象.最后,为了验证在跳跃点处呼吸子可以转化为怪波,将呼吸子解在速度跳跃条件下取极限获得了一阶怪波解,从而证实怪波的产生与呼吸子速度的不连续性有关.     

电子与双声子相互作用对Holstein极化子的影响

在量子化的Holstein模型的基础上再考虑电子与双声子相互作用，运用相干态展开法，得到了一维分子晶体模型处于基态的极化子满足的非线性薛定谔方程及其定态孤子解、基态能量、晶格位移. 关键词： 相干态 极化子 孤立子 非线性薛定谔方程     

广义Boussinesq方程的同伦映射近似解

研究了一个广义非线性Boussinesq方程. 利用同伦映射方法,首先构造了相应的同伦变换;其次选取了适当的初始近似;然后用同伦映射方法得到了孤立子波近似解;最后得到了微扰渐近表示式. 关键词： Boussinesq方程 非线性 孤立子 近似方法     

电流激励下两带单结超导环的电磁性质研究

在两带Ginzburg-Landau理论基础上,我们研究了在电流激励情形下两带单结超导环的电磁性质.两带超导环中可引入的两个超导序参量的相位差满足sine-Gordon方程,由该方程的孤立子解我们得到了单个超导结(微桥结构)两端相位差与总磁通之间的线性关系.通过微桥中电流与超导结两端相位差满足的非线性Josephson方程,建立了在电流激励下环内磁通与外加电流之间的依赖关系.我们的分析表明两带超导环中可能产生的孤立子解及分数磁通量子化现象可以通过测量单结超导环中的电磁性质加以验证.     

变分法研究一维Bose-Fermi系统的稳定性

利用能量泛函变分法研究了一维Bose-Fermi系统稳定基态的存在条件.根据Bose-Fermi系统的Lagrange量可以得到三维Bose-Fermi体系所满足的非线性动力学方程组.当外势阱的横向囚禁频率远大于轴向囚禁频率时,体系可以当作一维模型来处理.从描述三维体系的动力学方程可以得到描述一维体系的动力学方程,选取适当的无量纲参数,可以对一维动力学方程组进行无量纲处理,得到数值计算和理论分析中常用到的无量纲方程.选择高斯型试探解(简单孤立子解),利用能量泛函变分法得到一维Bose-Fermi体系稳定的高斯型孤立子存在条件.分析了两种特殊情况下孤立子能够稳定存在的区域以及原子数的临界条件,最后得出了一般情况下稳定基态存在时临界散射长度与原子数以及波包宽度之间的关系.     

强非线性发展方程孤波近似解

研究了一个强非线性发展方程.利用变分原理，首先构造了相应的泛函.选取Lagrange乘子，再用广义变分迭代方法得到了孤波的任意次精度的近似解. 关键词： 发展方程 非线性 孤立子 近似方法