Wadati-Konno-Ichikawa方程的精确解
本文选题:反散射方法 切入点:GLM方程 出处:《中国科学技术大学》2017年博士论文
【摘要】:本文使用反散射方法、Riemann-Hilbert方法和达布变换方法研究Wadati-Konno-Ichikawa(WKI)方程的孤立子解、呼吸子解和怪波解.第一章主要介绍本文的研究对象——WKI方程,以及本文所使用的三种方法.第二章给出反散射方法求解WKI方程的N阶孤立子解.WKI方程的约斯特解比较特殊,当谱参数趋向于无穷时,约斯特解的两个分量并不是趋向于1或者0的情形,而是关于势函数的变量.文章将原来约斯特解的第二个分量替换为该分量与谱参数的商,化简约斯特解的渐近行为,并使用变换之后约斯特解的三角核(triangular kernel)表示构造 Gel'fand-Levitan-Marchenko(GLM)方程,求解GLM方程,从而得到WKI方程的N阶孤立子解.第三章给出Riemann-Hilbert方法求解WKI方程的N阶孤立子解.第二章约斯特解的渐近行为表明WKI方程的约斯特解不能直接用来构造Riemann-Hilbert问题,否则将会导致Riemann-Hilbert问题不可解.为解决此困难,文中引入变换矩阵得到合适的约斯特解,并对谱参数在原点和无穷远处进行谱分析构造可解的Riemann-Hilbert问题,从而求解WKI方程的N阶孤立子解.第四章给出Darboux变换方法求解WKI方程的N阶解.由于WKI方程拉克斯对形式的特殊型,文中首先引入hodograph变换得到WKI方程的等价形式——广义WKI方程,然后研究广义WKI方程的达布变换,最后将广义WKI方程的解转化为WKI方程的解.此外,我们还研究广义WKI方程N阶孤立子解的渐近形式,怪波的解析性以及转化为WKI方程的圈形孤立子解和圈形怪波解.
[Abstract]:In this paper, the Riemann-Hilbert method and Darboux transform method are used to study the soliton solution, respiration solution and odd wave solution of the Wadati-Konno-Ichikawa WKI equation. In chapter 2, the inverse scattering method is given to solve the N-order soliton solution of the WKI equation. The Yost solution of the WKI equation is quite special, when the spectral parameters tend to be infinite, The two components of the Jost solution are not the case that tends to 1 or 0, but the variables of the potential function. In this paper, the second component of the original solution is replaced by the quotient of the component and the spectral parameter, and the asymptotic behavior of the solution is simplified. The GLM equation is constructed by using the triangular kernels of the Jost's solution after the transformation, and the Gelfand-Levitan-Marchenkoan GLM equation is constructed, and the GLM equation is solved. In chapter 3, the Riemann-Hilbert method is given to solve the N-order soliton solution of the WKI equation. In chapter 2, the asymptotic behavior of the Jost solution shows that the WKI equation solution cannot be directly used to construct the Riemann-Hilbert problem. Otherwise, the Riemann-Hilbert problem will not be solvable. In order to solve this difficulty, the transformation matrix is introduced to obtain the suitable solution of the Riemann-Hilbert problem. The spectral parameters are analyzed at the origin and infinity to construct the solvable Riemann-Hilbert problem. In chapter 4, the Darboux transformation method is given to solve the N-order solution of WKI equation. Because of the special form of the WKI equation, the hodograph transformation is introduced to obtain the equivalent form of WKI equation, the generalized WKI equation. Finally, the solution of the generalized WKI equation is transformed into the solution of the WKI equation. In addition, we also study the asymptotic form of the N-order soliton solution of the generalized WKI equation. The analytic properties of strange waves and the solutions of circular solitons and circular strange waves transformed into WKI equations.
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O175
【相似文献】
相关期刊论文 前8条
1 马永和;肯度元;陈云生;罗向东;苏海林;迟向前;;燃煤电站飞灰中含碳量的测量[J];同位素;1991年03期
2 陈学俊,玉岩,李波,邓新元;电子与原子(分子)碰撞的反散射理论[J];物理学报;1994年11期
3 陈学俊,王岩,李波,邓新元;反散射理论应用于e-H_2O碰撞[J];物理学报;1994年09期
4 鞠国兴;量子可积系统和量子反散射方法简介[J];大学物理;2002年02期
5 徐宝智,谢汉光;带非均匀项的Sine-Gordon方程[J];高校应用数学学报A辑(中文版);1989年01期
6 史伟;曹建莉;;对反散射方法所得S-G方程解的数值模拟[J];赤峰学院学报(自然科学版);2013年01期
7 鞠国兴;量子可积系统和量子反散射方法简介(续)[J];大学物理;2002年03期
8 徐宝智,潘秀德;关于带非均匀项KdV方程的求解[J];高校应用数学学报A辑(中文版);1988年04期
相关博士学位论文 前3条
1 张永帅;Wadati-Konno-Ichikawa方程的精确解[D];中国科学技术大学;2017年
2 凌黎明;Landau-Lifshitz方程的反散射方法[D];中国工程物理研究院;2013年
3 蔡浩;关于MNLS方程和DNLS方程的研究[D];武汉大学;2005年
相关硕士学位论文 前2条
1 高绪冬;两个广义AKNS方程族的反散射变换与双线性方法[D];渤海大学;2015年
2 娄威伟;用反散射方法求解一类非自治非线性Schr(?)dinger方程[D];兰州大学;2011年
,本文编号:1686760
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/1686760.html