×

周期介质中圆柱孤立波的数值模拟。 (英语) Zbl 1311.76093号

摘要:我们研究了密度和应力关系在空间上周期性变化的二维介质中非线性波的行为。针对相应的变效率一阶双曲方程组,发展了有效的近似黎曼解。我们对这个多尺度问题进行了直接的数值模拟,重点研究了一个局部扰动在强变阻抗介质中的传播。对于所研究的条件,我们几乎没有发现激波形成的证据。相反,解主要由孤立波组成。观察到这些孤波在长时间内是稳定的,并且以类似于孤子的方式相互作用。所考虑的系统没有色散项;这些孤立波是由于材料的非均匀性而产生的,这导致强烈的反射和有效的色散。

MSC公司:

76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Balay,S.、Brown,J.、Buschelman,K.、Gropp,W.D.、Kaushik,D.、Knepley,M.G.、Curfman McInnes,L.、Barry,S.F.、Zhang,H.:PETSc网页,2012年。http://www.mcs.anl.gov/petsc ·Zbl 1102.74047号
[2] Bale,D.S.、LeVeque,R.J.、Mitran,S.、Rossmanith,J.A.:具有空间变化通量函数的守恒定律和平衡定律的波传播方法。SIAM J.科学。计算。24(3), 955-978 (2003) ·Zbl 1034.65068号 ·doi:10.1137/S106482750139738X
[3] Berezovski,A.,Berezov,M.,Engelbrecht,J.:分段均匀介质中非线性弹性波传播的数值模拟。马特。科学。工程A 418(1-2),364-369(2006)·doi:10.1016/j.msea.2005.12.005
[4] Fouque,J.P.,Garnier,J.,Nachbin,A.:随机强迫和非线性波时间反转引起的激波结构。物理学。D: 非线性现象。195(3-4), 324-346 (2004) ·Zbl 1054.76010号 ·doi:10.1016/j.physd.2004.05.003
[5] Ketcheson,D.I.,Parsani,M.,LeVeque,R.J.:双曲系统的高阶波传播算法。SIAM J.科学。计算。出版中·Zbl 1264.65151号
[6] Ketcheson,D.I.:双曲偏微分方程的高阶强稳定性保持时间积分器和数值波传播方法。博士论文,Citeser,2009年·Zbl 1253.65220号
[7] Ketcheson,D.I.,LeVeque,R.J.:层状周期介质中的冲击动力学。Commun公司。数学。科学。10(3), 859-874 (2012) ·Zbl 1273.35186号 ·doi:10.4310/CMS.2012.v10.n3.a7
[8] Ketcheson,D.I.、Mandli,K.T.、Ahmadia,A.、Alghamdi,A.、Quezada de Luna,M.、Parsani,M.,Knepley,M.G.、Emmett,M.:PyClaw:用于波传播问题的可访问、可扩展、可扩展工具。SIAM J.科学。计算。34(4),C210-C231(2012)·Zbl 1253.65220号 ·数字对象标识代码:10.1137/10856976
[9] LeVeque,R.J.,Berger,M.J.:Clawpack软件版本4.5。2011.网址:www.clawpack.org·Zbl 0741.73017号
[10] LeVeque,R.J.:非均匀介质中非线性弹性的有限体积方法。国际期刊数字。方法流体40(1-2),93-104(2002)·兹比尔1024.74044 ·doi:10.1002/fld.309
[11] LeVeque,R.J.:双曲问题的有限体积方法。剑桥大学出版社,剑桥(2002)·Zbl 1010.65040号 ·doi:10.1017/CBO9780511791253
[12] Leveque,R.J.,Yong,D.H.:层状非线性介质中的孤立波。SIAM J.应用。数学。63(5), 1539-1560 (2003) ·Zbl 1075.74047号 ·doi:10.1137/S0036139902408151
[13] Quezada de Luna,M.:二维非均匀介质中的非线性波传播和孤波形成。阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)硕士论文(2011年)·Zbl 1024.74044号
[14] Santosa,F.,Symes,W.W.:周期复合材料中波传播的色散有效介质。SIAM J.应用。数学。51(4), 984-1005 (1991) ·Zbl 0741.73017号 ·doi:10.1137/0151049
[15] Simpson,G.,Weinstein,M.I.:非线性周期麦克斯韦方程中的相干结构和载流子激波。多尺度模型。模拟。9, 955 (2011) ·Zbl 1348.74180号 ·数字对象标识代码:10.1137/100810046
[16] Xu,Z.,Zhang,P.,Liu,R.:非均匀介质中非线性弹性的Delta映射算法与WENO重建相结合。申请。数字。数学。57, 103-116 (2007) ·Zbl 1102.74047号 ·doi:10.1016/j.apnum.2006.01.003
[17] Zabusky,N.J.,Kruskal,M.D.:无碰撞等离子体中“孤子”的相互作用和初始状态的重现。物理学。修订稿。15(6), 240-243 (1965) ·Zbl 1201.35174号 ·doi:10.1103/PhysRevLett.15.240
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。