MKdV族与MNW族的新解及KdV型方程解的新算法
[Abstract]:From the mathematical point of view, soliton is a special kind of solution in nonlinear partial differential equation. With the development of soliton theory, finding soliton solutions of nonlinear partial differential equations is a meaningful work in soliton theory, which has important theoretical and practical application value. Hirota bilinear method / F expansion method and exponential function method are three constructive methods for solving nonlinear partial differential equations, which do not depend on the spectral problems or lax pairs of equations. The solution process is more direct. On the basis of introducing the history and development of soliton theory, on the one hand, the Hirota bilinear method and the F-expansion method are extended to the new mKdV and MNW families, respectively. On the other hand, a new algorithm of exponential function method is proposed to solve a KDV type equation. The main work of this paper is as follows: in chapter 2, we use Hirota bilinear method to solve a new variable coefficient mKdV family with constant coefficient mKdV as a special case. Firstly, the mKdV family of variable coefficients is bilinear by introducing effective transformation. Secondly, based on the bilinear form obtained, the new single-soliton solution, double-soliton solution and three-soliton solution of mKdV family with variable coefficients are constructed by using truncation expansion technique, and the general mathematical expressions of N-soliton solution are also summarized. The evolutionary behavior of some soliton solutions is simulated by image simulation. In chapter 3, based on the concrete steps of constructing exact solutions of nonlinear partial differential equations by F-expansion method, the F-expansion method is extended to a new family of MNW equations and many new solutions of Jacobi elliptic functions are obtained. In the case of a module approaching to the limit of 1 and 0, many new solutions of hyperbolic and trigonometric functions are obtained from the Jacobi elliptic function solutions obtained from these solutions. To facilitate the discussion of the local spatial structure of the exact solution and the dynamic evolution of the solution, some 2D and 3D images of the solution are also inserted in this part. In the fourth chapter, a direct algorithm of exponential function method proposed in this paper is introduced. The advantage of this algorithm is that compared with the original exponential function method, the degree of "intermediate expression expansion" in the calculation process is smaller. Secondly, in order to find a new application example of this algorithm, a variable coefficient KDV type equation is considered. The exact solitary wave solution of the KDV equation with multiple coefficient functions is obtained. It shows the superiority of a new algorithm of exponential function method and its wide range of application.
【学位授予单位】:渤海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O175.29
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,本文编号:2127745
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