×

Zabusky-Kruskal实验中的隐藏孤子:使用周期性逆散射变换进行分析。 (英语) Zbl 1251.35107号

总结:最近对Zabusky-Kruskal实验的数值研究揭示,除其他外,波剖面中存在隐藏孤子。这里,利用基于周期逆散射变换的奥斯本非线性傅里叶分析,证实了隐孤子假设,并计算了孤子的确切数目、振幅及其参考电平。其他非孤子的“非非线性”振荡模式在一定的色散参数范围内也具有非平凡的能量贡献。此外,参考能级是色散参数的非单调函数。最后,在色散较大的情况下,我们证明了单项非线性傅里叶级数可以根据雅可比椭圆函数得到非常精确的近似解。

MSC公司:

51年第35季度 孤子方程
第35季度53 KdV方程(Korteweg-de-Vries方程)
第35页 偏微分方程的散射理论
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Ablowitz,M.J。;Segur,H.,《孤子与逆散射变换》(1981),SIAM:费城SIAM·Zbl 0299.35076号
[2] Boyd,J.P.,Theta函数,高斯级数,Korteweg-de-Vries方程的空间周期解,J.Math。物理。,23, 375-387 (1982) ·Zbl 0502.35009号
[3] 博伊德,J.P。;Haupt,S.E.,《多边形波:多孤子的空间周期推广》,(Osborne,A.R.,《海洋物理中的非线性主题》(1991),Elsevier:Elsevier Amsterdam),827-856
[4] 卡马萨,R。;Lee,L.,非线性浅水波方程的完全可积粒子方法和初始状态的递推,J.Compute。物理。,227, 7206-7221 (2008) ·Zbl 1201.76029号
[5] Chicone,C.,《常微分方程及其应用》,第34卷。应用数学教材(1999),Springer-Verlag:Springer-Verlag New York·Zbl 0937.34001号
[6] Christov,I.,《海洋中的内部孤立波:使用周期性逆散射变换的分析》,《数学》。计算。模拟。,80, 192-201 (2009) ·Zbl 1174.86004号
[7] Dauxois,T。;Peyrard,M.,《孤子物理学》(2006),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·兹比尔1192.35001
[8] Deconick,B.,《周期谱理论》(Scott,A.,《非线性科学百科全书》(2005),Routledge:Routledge New York),705-708
[9] Engelbrecht,J。;Salupere,A.,《关于KdV模型的周期性和隐孤子问题》,混沌,15,015114(2005)
[10] Engelbrecht,J。;Salupere,A。;卡尔达,J。;Maugin,G.A.,孤立波的离散谱分析,(Guran,A.;Maugin;G.;Engelbrecht,J.;Werby,M.,《与水下弹性结构的声相互作用——第二部分:传播,海洋声学和散射》,第5卷。系统稳定性、振动和控制系列,B系列,第1章(2001年),世界科学:世界科学新加坡),1-40·Zbl 0988.74002号
[11] Grava,T。;Klein,C.,Korteweg-de-Vries和Whitham方程小色散极限的数值解,Comm.Pure Appl。数学。,60, 1623-1664 (2007) ·Zbl 1139.65069号
[12] Gröchenig,K.,《时频分析基础》(2001),Birkhäuser:Birkháuser Boston·Zbl 0966.42020号
[13] 伊利森·L。;Salupere,A.,分层KdV型系统中sech2型孤立波的传播,数学。计算。模拟。,79, 3314-3327 (2009) ·兹比尔1169.65337
[14] Korteweg,J。;de Vries,G.,《关于矩形渠道中前进长波形式的变化,以及一种新型的长波驻波》,Philos。Mag.,39,422-443(1895)
[15] 纽曼,W.I。;坎贝尔,D.K。;Hyman,J.M.,《识别非线性波传播中的相干结构》,《混沌》,177-94(1991)·Zbl 0900.35320号
[16] 奥斯本,A.R.,《非线性傅里叶分析》(奥斯本,A.R.,海洋物理中的非线性课题(1991),爱思唯尔:爱思唯尔阿姆斯特丹),669-699
[17] Osborne,A.R.,无限间隔Korteweg-de-Vries方程I的非线性傅里叶分析:直接散射变换的算法,J.Compute。物理。,94, 284-313 (1991) ·Zbl 0729.65097号
[18] Osborne,A.R.,周期Korteweg-de-Vries方程非线性波列解的数值构造,物理学。E版,48296-309(1993)
[19] Osborne,A.R.,Korteweg-de-Vries方程数值逆散射变换的自动算法,数学。计算。模拟。,37, 431-450 (1994) ·Zbl 0811.65116号
[20] Osborne,A.R.,周期Korteweg-de-Vries方程中的孤子,(Theta)函数表示,非线性随机波列分析,Phys。E版,52,1105-1122(1995)
[21] 奥斯本,A.R。;Bergamasco,L.,Zabusky和Kruskal的孤子重访:周期光谱变换的视角,Physica D,18,26-46(1986)·Zbl 0601.35101号
[22] 奥斯本,A.R。;Petti,M.,《实验室生成的浅水表面波:使用周期性逆散射变换进行分析》,《物理学》。流体,61727-1744(1994)
[23] 奥斯本,A.R。;Segre,E.,使用周期散射变换表示的Korteweg-de-Vries方程的数值解,Physica D,44,575-604(1990)·Zbl 0707.65089号
[24] 奥斯本,A.R。;Segre,E。;博菲埃塔,G。;Cavaleri,L.,浅水海洋表面波中的孤立子基态,Phys。修订稿。,67, 592-595 (1991)
[25] 奥斯本,A.R。;Segre,E.,周期Korteweg-de-Vries方程的数值逆散射变换,物理学。莱特。A、 173131-142(1993)
[26] Salupere,A.,《伪谱方法和离散谱分析》(Quak,E.;Soomere,T.,《应用波数学》(2009),斯普林格·弗拉格:斯普林格尔·弗拉格-柏林/海德堡),301-333·Zbl 1191.74033号
[27] Salupere,A。;Engelbrecht,J.,《微结构介质中的隐藏孤子和驱动孤子》,(Gutkowski,W.;Kowalewski,T.A.,ICTAM04摘要和CD-ROM论文集。ICTAM04Abstracts和CD-ROM文献集,IPPT PAN,波兰华沙(2004)),(URL:http://fluid.ippt.gov.pl/ictam04/text/sessions/docs/SM11/11813/SM11_11813.pdf) ·Zbl 1235.35271号
[28] Salupere,A。;Engelbrecht,J。;O.伊利森。;Ilison,L.,《微结构固体和颗粒材料中的孤子》,数学。计算。模拟。,69, 502-513 (2005) ·Zbl 1078.35525号
[29] Salupere,A。;Engelbrecht,J。;彼得森,P.,《关于孤子系综的长期行为》,数学。计算。模拟。,62, 137-147 (2003) ·Zbl 1015.65056号
[30] Salupere,A。;Maugin,G.A。;Engelbrecht,J.,Korteweg-de Vries谐波输入孤子检测,Phys。莱特。A、 192,5-8(1994)·Zbl 0959.35506号
[31] Salupere,A。;Maugin,G.A。;Engelbrecht,J。;Kalda,J.,《关于KdV孤子形成和离散谱分析》,《波动》,23,49-66(1996)·Zbl 0968.76524号
[32] Salupere,A。;彼得森,P。;Engelbrecht,J.,孤子系综的长期行为。第一部分:系综的出现,混沌孤子分形,1413-1424(2002)·Zbl 1037.35072号
[33] Salupere,A。;Peterson,P。;Engelbrecht,J.,孤子系综的长期行为。第二部分。轨道的周期模式,混沌孤子分形,15,29-40(2003)
[34] 新泽西州扎布斯基,《计算协同学与数学创新》,J.Compute。物理。,43, 195-249 (1981) ·Zbl 0489.65043号
[35] 新泽西州扎巴斯基。;Kruskal,M.D.,无碰撞等离子体中“孤子”的相互作用和初始状态的复发,Phys。修订稿。,15, 240-243 (1965) ·Zbl 1201.35174号
[36] 新泽西州扎巴斯基。;西尔弗·D。;Fernandez,V.,计算流体动力学中的视觉计量学和建模,数学。计算。模拟。,40, 181-191 (1996)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。