控制论在现代物理中应用伪位势理论与孤粒子理论

§1 引言本文系应用 Galilean 度规变换及 Galilean 度规微分算子变换,将 KDV方程、SG 方程和 NLS 方程化为广义的牛顿近似方程;从而引出了各种类型的伪位势函数.给出了伪位势函数与孤粒子解之间的明确关系,它说明了孤粒子解的出现是由位势所确定的.这可能意味着孤粒子解的真正物理意义!同时,我们还将证明位势与谱在数学结构上的明确形式.另外,我们还讨论由位势的作用,求出高斯分布的广义力学体系以及黑体辐射的 Planck公式的黑体辐射空间中的广义力学体系.这里的“势”可以看作是宇宙里的存在的控制.     

强非线性广义 Boussinesq 方程孤波解的波形分析及求解

上海理工大学理学院\quad 上海 200093该文建立了强非线性广义 Boussinesq 方程的耗散项、波速、渐进值与波形函数的导数之间的关系.利用适当变换和待定假设方法,作者求出了上述广义 Boussinesq 方程的扭状或钟状孤波解,还求出了以前文献中未曾提到过的余弦函数的周期波解.进一步给出了波速对波形影响的结论,即:``好'广义 Boussinesq 方程的行波当波速由小变大时,波形由钟状孤波变成余弦函数周期波解;``坏'广义 Boussinesq 方程的行波当波速由小变大时,波形由余弦函数周期波解变成钟状孤波.     

一类非线性波动方程位势井深度函数的连续性

本文研究一类非线性波动方程位势井深度函数的连续性.通过引入位势井深度函数并给出其性质,给出了位势井深度函数连续性的证明.而位势井深度函数连续性保证了在其基础上得到的位势井族有意义.     

Navier-Stokes方程的精确解——Dirac-Pauli表象的复变函数理论及其在流体力学中的应用(Ⅱ)

本文是文[1]的继续。在文[1]中我们应用Dirac-Pauli表象的复变函数理论并引入Kaluza“鬼”坐标,将不可压缩粘流动力学的Navier-Stokes方程化成只有一对复未知函数的非线性方程。在本文中,我们将除时间之外的复自变量进行重新组合,从而成对地减少了复自变量的数目。最后,我们将Navier-Stokes方程化成经典的Burgers方程。联结Burgers方程与扩散方程的Cole-Hopf变换实际上是B?cklund变换,而扩散方程众所周知是具有通解的。于是,我们利用B?cklund变换求得了Navier-Stokes方程的精确解。     

在非古典变分场中关于SOLITON的某些性质

本文系应用非古典变分法,讨论了孤粒子解的某些性质:一、讨论了孤粒子解的短程线问题;二、讨论了KdV方程孤粒子解的稳定性质,得到了相应的结果,这些结果在正文中由定理1和定理2表示。     

寻找具有三个任意函数的变系数KdV-MKdV方程的类孤波解的新方法

给出了求具有三个任意函数的变系数非线性演化方程的类孤波解的截断展开方法.这种方法的关键是首先把形式解设为几个待定函数的截断展开形式,从而可将变系数非线性演化方程转化为一组待定函数的代数方程,然后进一步给出容易积分的待定函数的常微分方程组,从而构造出相应的类孤波解.     

一类相对非线性薛定谔方程解的存在性

利用临界点理论考虑了一类相对非线性薛定谔方程,主要通过变量代换将相对非线性薛定谔方程转化成半线性椭圆型方程.首先考虑位势函数为零时,将经典的场方程结果推广到了相对非线性薛定谔方程;而后利用临界点理论得到了有界位势情形方程非平凡解的存在性,在此情形,改进了文献[12-13]中的超线性条件.     

具有多个非线性源项的波动方程

利用位势井方法研究在有界区域上具有多个非线性源项的波动方程初边值问题．给出了位势井的结构和位势井深度函数的性质．通过引进位势井族得到了在这些问题的流之下的一些集合不变性以及解的真空隔离,揭示了只要问题的初值属于位势井内或位势井外,则问题在今后所有时间内的解都存在于位势井内或井外,同时存在一个没有解的空间区域．进而给出了解的整体存在和不存在的门槛结果．最后,利用相同的方法讨论了具有临界初始条件的问题．     

二粒子Boltzmann方程组的奇异扰动解法

讨论了二粒子Boltzmann方程组的边界层解.为此我们先对未知变量进行了Fourier变换,然后运用前人的方法对变换后的函数进行展开.通过对未知变量做一些特殊的函数展开,得到了二粒子Boltzmann方程组的正规解和边界层解,并得到了边界层解的初级和高级近似.     

广义(2+1)维Boussinesq方程的孤立波解

首先应用Riccati展开法获得广义(2+1)维Boussinesq方程的96组相互作用解,这类解同时含有三角函数、双曲函数、有理函数、指数函数等,它反映了不同类型非线性波的相互作用.然后应用同宿测试方法结合Hirota双线性形式求得广义(2+1)维Boussinesq方程的周期孤波解,通过相应的时空变换,得到方程其他形式的解.     

一类具有临界指数的对数Schr?dinger方程基态解的存在性和集中性

本文研究一类具有竞争位势和临界指数的对数Schr?dinger方程,它的能量泛函在其自然Sobolev空间中没有一阶连续导数.首先利用非光滑临界点理论,获得相关的自治对数Schr?dinger方程基态解的存在性;然后,通过引入一个合适的基态能量函数,利用Nehari流形方法研究位势函数与对数Schr?dinger方程基态解存在性和集中性的关系;最后,给出此类方程基态解不存在的一个充分条件.     

1<γ<6/5时欧拉-泊松方程组平衡解的存在性

可压缩的欧拉-泊松方程组描述的是具有自引力势能的气态星体内部气体的运动发展规律,它由质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程及自引力位势满足的泊松方程构成.该文主要研究质量守恒和能量守恒的情况下方程组的平衡解.在绝热常数1γ6/5和熵函数满足一定的光滑性条件下,引用变量变换将方程组转化成一个半线性椭圆型方程,通过一个类似于Pohozaev等式的恒等式证明了平衡解的存在性.     

带非均匀项的Sine—Gordon方程

文中得出了x-SG方程(1)的B(?)cklund变换和反散射形式。通过方程(1)的反散射解研究,我们得到了当特征问题(2.4)的位势u(x,t)(q(x,t)=-1/2 u_x(x,t))满足方程(1)时的散射量随时间的演化规律,并分别利用B(?)cklund变换和反散射方法,我们求出了方程(1)的孤子解,且它们是一致的。     

一种函数变换与Klein-Gordon方程的多种新解

利用耦合Riccati方程与函数变换相结合的方法,通过几个步骤,获得了Klein-Gordon方程的多种新解.步骤一、给出一种函数变换,将Klein-Gordon方程的求解问题化为波动方程的求解问题.步骤二、利用耦合Riccati方程的解与波动方程的解,获得了Klein-Gordon方程的由双曲函数、三角函数、有理函数,及其多种形式组合的新解.步骤三、利用符号计算系统Mathematica分析了解的性质.     

求解非线性方程的双函数法

基于齐次平衡法和李志斌的tanh函数法,得到简单有效的求解非线性发展方程的双函数法,这种方法利用非线性发展方程孤立波的局部性特点,把非线性方程的孤波解表示为函数f和g的多项式,并用这种方法求出了非线性波理论中的基本模型KdV方程的多组孤波解。     

具任意次非线性项的Camassa-Holm方程的双孤子新解

给出辅助方程、函数变换与变量分离解相结合的方法,构造了具任意次非线性项的Camassa-Holm方程的双孤子和双周期新解.首先,通过两个辅助方程、函数变换与变量分离解,将具任意次非线性项的Camassa-Holm方程的求解问题转化为非线性代数方程的求解问题.然后,借助符号计算系统Mathematica求出该方程组的解,并用辅助方程的相关结论,构造了双周期解和双孤子新解.     

Whitham-Broer-Kaup浅水波方程的Backlund变换和精确解

用一种新的方法并借助Mathematica,求出了Whitham-Broer-Kaup(简记WBK)方程的一种Backlund变换,并建立了WBK方程与热传导方程及Burgers方程的联系.利用这种关系得到了WBK方程的三组精确解,其中一组为孤波解.     

非线性热传导方程的几类精确解

通过引入恰当的试探函数,将非线性热传导方程化为易于求解的常微分方程组并对其求解,进而得到非线性热传导方程的孤波解、奇异行波解、三角函数周期波解等一些不同形式的行波解.     

(2+1)维modified Zakharov-Kuznetsov方程的复合型新解

给出函数变换,变量分离形式解与第一种椭圆方程相结合的方法,构造了(2+1)维modified Zakharov-Kuznetsov(m ZK)方程的多种复合型新解.步骤一,给出两种函数变换,将(2+1)维m ZK方程转化为能够获得变量分离解的非线性发展方程.步骤二,给出非线性发展方程的变量分离形式解,通过第一种椭圆方程及其相关结论,构造了(2+1)维m ZK方程的双孤子解和双周期解等复合型新解.     

一类具有波动算子非线性Schrdinger方程的新多级包络周期解北大核心CSCD

该文给出了求解具有波动算子的非线性Schrdinger方程包络周期解的一种新方法.首先在构建的微分动力系统中分析了其平衡解的特性,其次通过将Lam方程及新的Lam函数与Jacobi椭圆函数展开法进行结合的办法得到了新的多级包络周期解,最后在极限条件下获得该方程相应的新包络孤波解以及其他形式的解.