广义(3+1)维Zakharov-Kuznetsov方程的对称约化、精确解和守恒律

运用李群分析,得到了广义(3+1)维Zakharov-Kuznetsov(ZK)方程的对称及约化方程,结合齐次平衡原理,试探函数法和指数函数法得到了该方程的群不变解和新精确解,包括冲击波解、孤立波解等.进一步给出了广义(3+1)维ZK方程的伴随方程和守恒律.     

New Generalized Transformation Method and Its Application in Higher-Dimensional Soliton Equation

A new generalized transformation method is presented to find more exact solutions of nonlinear partial differential equation. As an application of the method, we choose the (3+1)-dimensional breaking soliton equation to illustrate the method. As a result many types of explicit and exact traveling wave solutions, which contain solitary wave solutions, trigonometric function solutions, Jacobian elliptic function solutions, and rational solutions, are obtained. The new method can be extended to other nonlinear partial differential equations in mathematical physics.     

具有阻尼项的非线性波动方程的相似约化

利用Clarkson和Kruskal引入的直接约化法,给出了具有阻尼项的非线性波动方程u_tt-2bu_xxt+αu_xxxx=β(uⁿ_x)x(α>0,β≠0,n≥2)三种类型的相似约化.从这些约化方程的Painlevé分析表明该方程在Ablowitz的猜测意义下是不可积的.此外还获得了该方程(n=2)的4种精确类孤波解. 关键词： 波动方程 相似约化 Painlevé分析 精确解     

无反射势阱的非齐次Schrdinger方程的精确解

无反射势阱描述一种双原子分子的吸引势。将Rayleigh Schr dinger展开法应用到微扰无反射势阱 ,得到一组非齐次Schr dinger方程。利用最近报道的微扰方法 ,导出这些方程的积分形式的精确解。以静电场与基态系统的相互作用为例 ,通过精确解的有界及其不能在Hilbert空间展开为有限项的性质 ,论证了该微扰系统束缚态的存在性及通常量子力学发散困难的起因。     

一般格子方程新的无穷序列精确解

为了获得非线性差分微分方程的无穷序列精确解,引入一种双曲函数型辅助方程,并给出该方程解的Bcklund变换和解的非线性叠加公式.在此基础上,利用辅助方程与函数变换相结合的方法,借助符号计算系统Mathematica,用一般格子方程为应用实例,获得了无穷序列精确解。     

弹性压扭直杆的Greenhill公式对精确模型的推广

将圆截面Kirchhoff弹性压扭直杆的Greenhill公式推广到精确模型.基于平面截面假定,在弯扭的基础上增加了拉压和剪切变形,将弹性杆的位形表达为截面的弧坐标历程.由弹性杆精确模型的平衡微分方程,得到了两端受力螺旋作用时对应于直线平衡状态的特解,导出了线性化扰动方程及其通解,再根据两端为铰支时的边界条件以及积分常数存在非零解的条件导出弹性直杆精确模型的Greenhill公式.结果表明,由力螺旋表示的稳定域为一对称的封闭区域,拉压和剪切对稳定性的影响取决于拉压柔度与剪切柔度之差、抗弯刚度和杆长这三个因素.     

带电粒子与静电波相互作用单粒子方程的严格解

研究了带电粒子与静电波之间的相互作用, 给出了带电粒子运动方程的严格解, 得出了粒子的速度的解析表达式, 同时推导出了带电粒子被静电波俘获的数学条件, 讨论了粒子与波能量交换的物理过程, 对现有等离子体物理的教材中相关的问题是一个补充. 本文结果对带电粒子加速器、微波管以及基础等离子体问题的研究有一定参考意义.     

A new expansion method of first order nonlinear ordinary differential equation with at most a sixth-degree nonlinear term and its application to mBBM model

Based on a first order nonlinear ordinary differential equation with at most a sixth-degree nonlinear term which is extended from a type of elliptic equation, and by converting it into a new expansion form, this paper proposes a new algebraic method to construct exact solutions for nonlinear evolution equations. Being concise and straightforward, the method is applied to modified Benjamin-Bona-Mahony （mBBM） model, and some new exact solutions to the system are obtained. The algorithm is of important significance in exploring exact solutions for other nonlinear evolution equations.     

双δ激光脉冲作用下Paul阱中单离子的规则与混沌运动

考虑赝势近似下囚禁于Paul阱中的单离子与双δ脉冲型周期势相互作用系统的规则与混沌运动.应用积分方程方法得到系统的经典运动精确解,通过数值方法作出相空间轨道图和平均能量的时间演化曲线.结合分析与数值结果,发现两个有趣的结论.即在离子与单δ脉冲作用出现共振失稳的情形,在双δ脉冲作用下却出现了稳定的规则运动;离子随着双δ脉冲中两个脉冲之间的时间间隔减小而由规则运动转为混沌运动,其平均能量扩散的快慢与混沌运动的混乱程度相关.还研究了系统的共振失稳,发现通过 关键词： 双δ脉冲 囚禁离子 精确解 混沌