一类非线性奇摄动方程的激波问题

利用奇摄动理论和匹配原理，讨论了一类非线性奇摄动方程的激波问题．首先，构造了原问题的外部解和内层解．其次，研究了当激波在区间的边界附近和内部的激波解．最后，得出了与边界条件相对应的激波位置及解的表达式．     

管道内激波的不稳定性

本文将无限大激波阵面的激波不稳定性理论[1]推广到矩形截面管道内的激波不稳定性问题.首先,给出这个问题的数学提法,包括扰动方程与三类边界条件.其次,给出扰动方程的普遍解.上游和下游的普遍解分别含有5个待定常数.再次,在一类边界条件和一个假定下,证明了激波前扰动为0,激波后两个声扰动之一为0.边界条件是,X→±∞处扰动物理量为0.假定只讨论激波不稳定性问题,从而可先设ω=iγ,γ是不稳定性增长率,为正实数.另一类边界条件是管壁上法向速度扰动为0,它使波数只能取一组离散值.最后,用扰动激波上的5个守恒方程这一边界条件来决定激波后4个待定常数和扰动激波振幅这个未知量时,导出了色散关系.结果表明,正实数γ确是存在.不稳定激波有两种模式,一种模式为γ=-W·k(W<0)它代表激波的绝对不稳定性,是新得到的模式.另一种模式与过去工作中给出的[2,3]大体相同.本文则进一步给出了这种模式的激波不稳定性增长率,并指出j2((?V/?P)_H=1+2M为最不稳定点(即无量纲化的不稳定性增长率Г=∞).如果不假定ω是纯虚数,而是复数,其虚部为正实数Im(ω)≥0.本文也严格证明了其不稳定性判据仍有两种模式,ω仍为纯虚数.     

Burgers激波解的稳定性

本文探讨了在无究小扰动下Burgers激波解的稳定性,证明Burgers方程激波解在李亚普诺夫意义下是渐近稳定的.     

一类非线性问题激波解的间接匹配

讨论了一类非线性奇摄动方程的激波问题.利用间接匹配法,构造出激波在区间内的激波解.     

一类非线性边值问题解的激波性态

利用激波理论和匹配原理, 在适当的条件下讨论了一类非线性方程的激波问题, 得出了其激波解及其激波位置的表示式.将其结果用于一类可压缩流体流动模型, 较简捷地得到了该模型解的激波性态.     

一类非线性奇摄动问题激波解的间接匹配

讨论了一类非线性奇摄动方程的激波问题.利用间接匹配法,构造出激波在区间内的激波解.     

一类奇摄动非线性边值问题激波解的Sinc-Galerkin方法

讨论了一类非线性奇摄动方程的激波问题.利用Sinc-Galerkin方法,构造出边值问题的激波解,并由Newton法得到其近似解.     

一类二阶奇摄动边值问题的激波解

考虑了一个二阶奇摄动非线性边值问题,利用匹配展开法研究了该问题的激波解,讨论了该问题的激波位置与边界条件的关系.     

一种抑制激波计算中数值振荡现象的双重小波收缩方法

在激波数值计算中,容易出现数值振荡的问题,振荡激烈时会掩盖真实解,为此提出了许多高精度复杂计算格式或采用人工粘性抑制数值振荡.从信号处理的角度,提出双重小波收缩方法,它能自适应提取激波数值振荡解中的真实物理解.先用局部微分求积法求解浅水波方程和理想流体Euler运动方程中的激波问题,发现其数值振荡现象严重,然后采用双重小波收缩方法对其处理,获得了无数值振荡解,它能准确捕捉激波的位置并且保持激波结构.相比于复杂的Riemann(黎曼)求解格式,借助小波收缩方法,可以采用相对简单的计算格式如微分求积法求解激波问题.     

计算空气动力学中一个新的激波捕捉法——耗散比拟法

在空气动力学方程的求解时,改进在激波附近数值解的分辨率是一重要研究课题.通常,人们通过差分方程的微分近似来研究差分格式的特性.本文通过启示性的分析方法讨论了在激波附近数值解的行为,分析了在一些格式的数值解中产生振荡的原因.参照差分方程的第一微分近似,定义了耗散比拟系数,构造了耗散比拟方程,给出了克服数值振荡的新方法.耗散比拟法不单启示了在激波附近数值解中产生振荡的原因,还预示了克服的办法.文中给出了四种改造耗散类比系数的方法.与流行的高分辨率格式相比,新发展的方法简单、直观、计算量小和有较强的激波捕捉能力.     

一类拟线性边值问题的激波解

本文研究了一类拟线性边值问题的激波解，在适当的条件下，利用微分不等式理论，讨论了原边值问题激波解的存在性和渐近性态。     

一类非线性方程的激波解

该文是利用匹配条件讨论一类非线性方程激波解。得出了对应的激波解与边界条件的关系。     

一类一维的辐射流体力学方程组激波的存在性

该文主要讨论一维空间中一类辐射流体力学方程组的激波. 由Rankine-Hugoniot条件及熵条件得此问题可表述为关于辐射流体力学方程组带自由边界的初边值问题. 首先通过变量代换, 将其自由边界转换为固定边界, 然后研究关于此非线性方程组的一个初边值问题解的存在唯一性. 为此先构造了此问题的一个近似解, 然后分别通过Picard迭代与Newton迭代对此非线性问题构造近似解序列. 通过一系列估计与紧性理论得到此近似解序列的收敛性, 其极限即为原辐射热力学方程组的一个激波.     

一个非线性方程的渐近激波解

该文是利用简捷的方法得到了高精度的非线性问题渐近激波解。     

一类非线性方程转向点问题的激波解

本文是讨论一类非线性方程的转向点问题 .研究了转向点的所处位置 ,以及问题激波解的渐近性态     

Shock Waves in Plane Symmetric Spacetimes

We consider Einstein's equations coupled to the Euler equations in plane symmetry, with compact spatial slices and constant mean curvature time. We show that for a wide variety of equations of state and a large class of initial data, classical solutions break down in finite time. The key mathematical result is a new theorem on the breakdown of solutions of systems of balance laws. We also show that an extension of the solution is possible if the spatial derivatives of the energy density and the velocity are bounded, indicating that the breakdown is really due to the formation of shock waves.     

Shock Formation for 2D Isentropic Euler Equations with Self-similar Variables

The author studies the 2D isentropic Euler equations with the ideal gas law. He exhibits a set of smooth initial data that give rise to shock formation at a single point near the planar symmetry. These solutions to the 2D isentropic Euler equations are associated with non-zero vorticity at the shock and have uniform-in-time 1 3-H¨older bound. Moreover, these point shocks are of self-similar type and share the same profile, which is a solution to the 2D self-similar Burgers equation. The proof of the solutions, following the 3D construction of Buckmaster, Shkoller and Vicol (in 2023), is based on the stable 2D self-similar Burgers profile and the modulation method.     

Local Existence of the Shock Front Solution to the Axi-symmetrical Piston Problem in Compressible Flow

In this paper,we study a kind of 2-dimensional axi-symmetrical piston problem in com-pressible flow.The corresponding mathematical model is the well-known Euler system.With theNewton iteration procedure and energy estimate,we give the local existence of the shock front solutionto this problem.     

Viscous Shock Motion for Advection-Diffusion Equations

This paper studies the asymptotic solution of the initial-boundary value problem for scalar convection-dominated evolution equations on a bounded spatial domain when initial and boundary conditions are such that the solution develops a single thin shock layer of steep change. The exponentially slow motion of the shock is determined for exponentially long times using an ansatz based on the solution for the special case of Burgers' equation, obtained through the Cole-Hopf transformation. Results obtained analytically are confirmed by numerical experiments.