×

一个新的(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程及其可积性、多重解、呼吸波和块波。 (英语) Zbl 07428971号

总结:本文发展了一个新的(3+1)维可积Kadomtsev-Petviashvili方程。通过Painlevé分析验证了其可积性。利用符号计算方案Hirota双线性方法,得到了双线性形式、多重解、呼吸解和整体解。此外,还发现了这些解的丰富的动力学行为。有趣的是,当块状波相互作用时,会出现分裂和融合现象。结果可以很好地模拟流体中的复杂波及其相互作用动力学。

MSC公司:

35-XX年 偏微分方程
37倍X 动力系统与遍历理论
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bar,D.E。;Nepomnyashchy,A.A.,各向同性和各向异性系统中长波长不稳定性产生的周期波的稳定性,物理D,132,411-427(1999)·Zbl 0941.76033号
[2] Ben Youssef,W。;Lannes,D.,一般2D拟线性双曲问题的长波极限,Comm.偏微分方程,27979-1020(2002)·Zbl 1072.35572号
[3] 曹春伟。;Wu,Y.T。;Geng,X.G.,Kadometsev-Petviashvili方程与共焦对合系统之间的关系,J.Math。物理。,40, 3948-3970 (1999) ·兹伯利0947.35138
[4] Cheng,L。;Zhang,Y。;Ma,W.X.,B型Kadomtsev-Petviashvili方程的Pfaffians和一类(31)维非线性偏微分方程的复合体,Pramana J.Phys。,93, 4 (2019)
[5] 丁丽英。;马,W.X。;陈,Q.X。;Huang,Y.H.,含有时间三阶导数的非线性偏微分方程的集总解,Appl。数学。莱特。,112,第106809条pp.(2021)·Zbl 1458.35116号
[6] Duan,W.S.,弱二维尘埃声波,物理学。等离子体,83583-3586(2001)
[7] Fan,E.G.,一般变系数KdV方程的Auto-backlund变换和相似性约简,Phys。莱特。A、 294、26-30(2002)·Zbl 0981.35064号
[8] Gao,Y.T。;Tian,B.,关于带有横向扰动的宇宙尘埃等离子体中的非平面尘埃-声波,Europhys。莱特。,77,第15001条pp.(2007)
[9] 甘巴里,B。;Gunerhan,H。;Momani,S.,正则长波Kadomtsev-Petviashvili方程的精确光学解,Phys。Scr.、。,第95条,第105208页(2020年)
[10] 关,X。;刘,W.J。;周,Q。;Biswas,A.,广义(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程的一些整体解,应用。数学。计算。,366,第124757条pp.(2020)·Zbl 1433.35338号
[11] 郭杰。;He,J。;Li.D.Mihalache,M.,(2+1)维扩展Kadomtsev-Petviashvili方程的弹性相互作用精确解,非线性动力学。,101, 2413-2422 (2020)
[12] Guo,B.L。;Ling,L.M。;Liu,Q.P.,非线性薛定谔方程:广义Darboux变换和流氓波解,物理学。E版,85,第026607条pp.(2012)
[13] Hirota,R.,《孤子理论中的直接方法》(2004),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 1099.35111号
[14] Hirota,R。;胡晓波。;Tang,X.Y.,向量势KdV方程和向量ito方程:孤子解,双线性Backlund变换和Lax对,J.Math。分析。申请。,288, 326-348 (2003) ·Zbl 1055.35100号
[15] 霍克,M.F。;罗斯希德,H.O。;Alshammari,F.S.,通过Hirota双线性方法的Kadomtsev-Petviashvili-Benjanim Bona Mahony(KP-BBM)模型的高阶流氓波解,Phys。Scr.、。,第95条,第115215页(2020年)
[16] 卡多姆采夫,B.B。;Petviashvili,V.I.,《弱色散介质中孤立波的稳定性》,Sov。物理学。道克。,15539-541(1970年)·Zbl 0217.25004号
[17] Kaur,L。;Wazwaz,A.M.,广义五阶非线性可积方程的Painlevé分析和不变解,非线性动力学。,94, 2469-2477 (2018) ·Zbl 1422.37047号
[18] 库马尔,S。;特里帕蒂,M。;Singh,Q.P.,Harry Dym方程的分数模型及其近似解,Ain Shams Eng.J.,4,111-115(2013)
[19] Leblond,H。;Mihalache,D.,超出缓变包络近似的少数光循环孤子模型,Phys。众议员,523,61-126(2013)
[20] Li,B.Q.,电磁物理中高频波传播引起的Vakhnenko方程的环形扭结呼吸器及其跃迁现象,应用。数学。莱特。,112,第106822条pp.(2021)·Zbl 1453.78003号
[21] 李碧琴。;Ma,Y.L.,由不可压缩流体引起的(3+1)维Boiti-Leon-Mana-Tempinelli方程的多重块波,计算。数学。申请。,76, 204-214 (2018) ·Zbl 1420.35317号
[22] 李,B.Q。;Ma,Y.L.,将广义Darboux变换推广到非线性薛定谔方程的混合流氓波和呼吸解,应用。数学。计算。,386,第125469条pp.(2020)·Zbl 1497.35436号
[23] 李碧琴。;Ma,Y.L.,Vakhnenko方程推广的混合孤子和呼吸子的相互作用动力学,非线性动力学。,102, 1787-1799 (2020) ·Zbl 1517.35087号
[24] 李伟(Li,W.)。;Zhang,Y。;Liu,Y.P.,(3+1)维广义B型Kadomtsev-Petviashvili方程的精确波解,计算。数学。申请。,77, 3087-3101 (2019) ·Zbl 1442.35392号
[25] 刘,J.G。;杨晓杰。;Feng,Y.Y.,两个扩展(2+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程代数行波解的特征,现代物理学。莱特。A、 第35条,第2050028页(2020年)·Zbl 1434.35162号
[26] Ma,W.X.,Kadomtsev-Petviashvili方程的Lump解,物理学。莱特。A、 3791975-1978(2015)·兹比尔1364.35337
[27] Ma,W.X.,N孤子解和(2+1)维的Hirota条件,Opt。量子电子。,52, 511 (2020)
[28] Ma,Y.L。;Li,B.Q.,流体中广义(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程的Rogue波解,孤立子和Rogue波混合解,现代物理学。莱特。B、 32,第1850358条pp.(2018)
[29] Ma,Y.L。;Li,B.Q.,流体力学中广义四阶Boussinesq方程的解析流氓波解,数学。方法应用。科学。,42, 39-48 (2019) ·Zbl 1409.76015号
[30] Ma,Y.L。;Li,B.Q.,广义(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程的混合块解和孤子解,AIMS数学。,5, 1162-1176 (2020) ·Zbl 1484.35338号
[31] Ma,Y.L。;瓦兹瓦兹,A.M。;Li,B.Q.,新扩展的Kadomtsev-Petviashvili方程:多孤子解,呼吸器解,集总解和相互作用解,非线性动力学。(2021), https://doi.org/10.1007/s11071-021-06357-8
[32] 马,W.X。;Zhang,L.Q.,具有高阶有理色散关系的块解,Pramana J.Phys。,94, 0043 (2020)
[33] 马,W.X。;Zhang,Y。;Tang,Y.N.,包含三类非线性项的组合方程整体解的符号计算,东亚应用杂志。数学。,10, 732-745 (2020) ·Zbl 1464.35289号
[34] Manukure,S。;周,Y。;Ma,W.X.,(2+1)维扩展KP方程的集总解,计算。数学。申请。,75, 2414-2419 (2018) ·Zbl 1409.35183号
[35] Meng,X.H.,(3+1)维广义浅水波方程的有理解,计算。数学。申请。,75, 4534-4539 (2018) ·Zbl 1420.35255号
[36] 秦春云。;田世芳。;Wang,X.B。;Zhang,T.T。;Li,J.,Rogue波(3+1)维广义Kadomtsev-Petviashvili方程的亮暗孤子和行波解,计算。数学。申请。,75, 4221-4231 (2018) ·Zbl 1420.35323号
[37] X.B.Wang,S.F.Tian,H.Yan,T.T.Zhang,关于广义(3+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程的孤立波、呼吸波和游荡波,计算。数学。申请·兹比尔1387.35538
[38] Wang,X.L。;Yu,L。;Chen,M.R.,关于KP族Lax三元组的广义Lax方程,J.非线性数学。物理。,22, 194-203 (2015) ·Zbl 1420.37090号
[39] Wazwaz,A.M.,浅水波三个模型方程多重求解的Hirota直接方法,应用。数学。计算。,201, 489-503 (2008) ·Zbl 1143.76018号
[40] Wazwaz,A.M.,Kadomtsev-Petviashvili层次:N孤子解和不同色散,应用。数学。莱特。,52, 74-79 (2016) ·Zbl 1332.35068号
[41] Wazwaz,A.M.,两个新的可积四阶非线性方程:多孤子解和多复孤子解,非线性动力学。,94, 2655-2663 (2018)
[42] Wei,L。;何毅。;Kumar,S.,基于时间分数KdV-Burgers-Kuramoto方程隐式全离散局部间断Galerkin方法的数值研究,ZAMM Z.Angew。数学。机械。,93, 14-28 (2013) ·兹比尔1263.65098
[43] Wolf,T.,《四种计算守恒定律方法的比较》,《欧洲应用杂志》。数学。,13, 129-152 (2002) ·Zbl 1002.35008号
[44] Wu,D.,扰动Gr(1,2)(?0)Kadomtsev-Petviash-vili II孤子的直接散射问题,非线性,336729-6759(2020)·Zbl 1452.35176号
[45] 熊,N。;Li,W.T。;Li,B.,弱耦合B型Kadomtsev-Petviashvili方程:集总与有理解,高等数学。物理。,2020年,第6185391条pp.(2020)·Zbl 1478.35102号
[46] Xu,G.Q.,广义耦合Hirota系统的Painlevé分类,Phys。E版,74,第027602条,pp.(2006)
[47] Yang,J.Y。;马,W.X。;Khalique,C.M.,《确定(2+1)维组合孤子方程的整体解》,《欧洲物理学》。J.Plus,135,494(2020年)
[48] Yu,J.P。;王,F.D。;马,W.X。;Sun,Y.L。;Khalique,C.M.,(3+1)维广义KP方程的多重孤子解和集总,非线性动力学。,95, 1687-1692 (2019) ·兹比尔1439.35420
[49] 袁,C。;王,Z。;Chen,X.,内波各向同性模型的推导及其在波浪生成中的应用,海洋模型。,153,第101663条pp.(2020)
[50] Zhaqilao,C.,耦合Higgs场方程局域波解的动力学,非线性动力学。,101, 1181-1198 (2020) ·Zbl 1516.35177号
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。