×

扩散系数依赖于梯度的非线性扩散反应方程的增强群分类。 (英语) Zbl 1430.35011号

摘要:我们使用分叉分裂方法的两步版本对一类扩散系数依赖于梯度的(1+1)维非线性扩散反应方程进行了增强的群分类。为了同时找到一类非规范化微分方程及其子类的等价群,我们建议了直接方法的优化版本。优化包括对整个类中可容许变换的初步研究,以及根据与每个所需子类相关的辅助约束,对任意元素及其导数的相应确定方程进行连续分裂。在将所建议的技术应用于所考虑类的子类的过程中,我们首次构造了有限维有效广义等价群的一个重要示例。利用李约化方法和广义分离变量法,求出了一些方程的精确解。

MSC公司:

35磅06 PDE上下文中的对称性、不变量等
35K57型 反应扩散方程
35C05型 封闭式PDE解决方案
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 阿卡托夫,I.S。;加齐佐夫,R.K。;Ibragimov,N.Kh.,非线性过滤方程的群分类,Dokl。阿卡德。瑙克SSSR。多克。阿卡德。Nauk SSSR,苏联。数学。道克。,351033-1035(1987),(俄语);翻译成·Zbl 0632.76004号
[2] 阿卡托夫,I.S。;加齐佐夫,R.K。;伊布拉基莫夫,新罕布什尔州,非局部对称。启发式方法,(数学中的当前问题,最新结果,第34卷(1989年),Akad。瑙克SSSR,Vsesoyuz。Nauchn仪表。i泰克恩。通知:Akad。瑙克SSSR,Vsesoyuz。Nauchn仪表。i泰克恩。通知莫斯科)。(数学中的当前问题,最新结果,第34卷(1989年),Akad。瑙克SSSR,Vsesoyuz。Nauchn仪表。i泰克恩。通知:Akad。瑙克SSSR,Vsesoyuz。Nauchn仪表。i泰克恩。通知莫斯科),J.Sov。数学。,551401-1450(1991),(俄语);翻译成·Zbl 0760.35002号
[3] 艾姆斯,W.F。;安德森,R.L。;Dorodnitsyn,V.A。;E.V.费拉波托夫。;加齐佐夫,R.K。;新罕布什尔州伊布拉基莫夫。;Svirshchevskiĭ,S.R.,《微分方程李群分析CRC手册》。第1卷。《对称、精确解和守恒定律》(1994),CRC出版社:CRC出版社,佛罗里达州博卡拉顿·Zbl 0864.35001号
[4] Arrigo,D.J。;希尔,J.M。;Broadbridge,P.,非线性源线性扩散方程的非经典对称约化,IMA J.Appl。数学。,52, 1-24 (1994) ·Zbl 0791.35060号
[5] Bluman,G.W。;Yan,Z.,偏微分方程的非经典势解,欧洲应用杂志。数学。,16, 239-261 (2005) ·Zbl 1084.35005号
[6] 博伊科,V。;帕特拉·J。;Popovych,R.,通过移动框架计算李代数不变量,J.Phys。A、 39、5749-5762(2006)·Zbl 1106.17040号
[7] Broadbridge,P。;Vassiliou,P.,对称和分离在表面演化和曲线缩短中的作用,SIGMA,7,文章052 pp.(2011)·Zbl 1219.35014号
[8] 切尔尼哈,R。;金·J·R。;Kovalenko,S.,扩散系数依赖于梯度的非线性反应扩散方程的Lie对称性,Commun。非线性科学。数字。模拟。,36, 98-108 (2016) ·Zbl 1470.35012号
[9] Clarkson,P.A。;Mansfield,E.L.,一类非线性热方程的对称约化和精确解,Phys。D、 70250-288(1994)·Zbl 0812.35017号
[10] Dorodnitsyn,V.A.,关于带热源非线性热传导方程的不变解,苏联计算。数学。数学。物理。,22, 115-122 (1982) ·Zbl 0535.35040号
[11] 道尔,P.W。;Vassiliou,P.J.,一维非线性扩散方程的变量分离,国际非线性力学杂志。,33, 315-326 (1998) ·Zbl 0895.35047号
[12] Fuschich,V.I.公司。;Serov,N.I.,非线性热方程的条件不变性和约化,Dokl。阿卡德。诺克乌克。SSR,序列号。A、 7,24-27(1990),(俄语)·Zbl 0727.35066号
[13] Galaktionov,V。;Svirshchevskii,S.,《力学和物理学中非线性偏微分方程的精确解和不变子空间》,Chapman&Hall/CRC应用数学和非线性科学系列(2007),Chapman&Hall/CRC:Chapman和Hall/CCR Boca Raton,佛罗里达州·Zbl 1153.35001号
[14] Galaktionov,V.A。;波沙什科夫,S.A。;Svirshchevskii,S.R.,多项式非线性微分方程的广义分离变量,Differ。乌拉文。。不同。乌拉文。,不同。Equ.、。,31233-240(1995),(俄语);翻译成·Zbl 0855.35028号
[15] Gandarias,M.L.,《快速扩散模型的新对称性》,Phys。莱特。A、 286153-160(2001)·Zbl 0969.35521号
[16] Grindrod,P.,《反应扩散方程的理论与应用》。《模式与波》,牛津应用数学与计算科学丛书(1996),克拉伦登出版社,牛津大学出版社:克拉伦登出版公司,牛津大学出版公司,纽约·兹比尔0867.35001
[17] 新墨西哥州伊万诺娃。;波波维奇,R.O。;Sophocleous,C.,变系数扩散-对流方程组分析。I.增强的组分类,Lobachevskii J.Math。,31, 100-122 (2010) ·Zbl 1257.35018号
[18] 金斯顿,J.G.,进化方程的点变换,J.Phys。A、 24,L769-L774(1991)·Zbl 0755.35047号
[19] Magadeev,B.A.,《非线性发展方程的群分类》,《代数与分析》。圣彼得堡数学代数。J.,5,345-359(1994),(俄语);英语翻译
[20] Meleshko,S.V.,二维气体运动方程组分类,Prikl。马特·梅克。。普里克尔。材料Mekh。,J.应用。数学。机械。,58629-635(1994),(俄语);翻译·Zbl 0890.76071号
[21] Meleshko,S.V.,等价变换的推广,J.非线性数学。物理。,3, 170-174 (1996) ·Zbl 1044.58508号
[22] Mubarakzyanov,G.,《关于可解李代数》,Izv。维什。乌切布。扎韦德。材料,1(32),114-123(1963),(俄语)·Zbl 0166.04104号
[23] Mubarakzyanov,G.,五维李代数实结构的分类,Izv。维什。乌切布。扎韦德。材料,3(34),99-106(1963),(俄语)·Zbl 0166.04201号
[24] Murray,J.D.,《数学生物学》。I.导论,跨学科应用数学,第17卷(2002),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 1006.92001号
[25] Murray,J.D.,《数学生物学》。二、。空间模型和生物医学应用,跨学科应用数学,第17卷(2003),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 1006.92002号
[26] 尼基丁,A.G。;波波维奇,R.O.,非线性薛定谔方程的群分类,乌克兰。材料Zh。。乌克兰。材料Zh。,乌克兰数学。J.,53,1255-1265(2001),(乌克兰语);翻译成·Zbl 0993.58020号
[27] Olver,P.J.,李群在微分方程中的应用,数学研究生教材,第107卷(1993),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0785.58003号
[28] S.Opanasenko,R.O.Popovych,Fokker-Planck方程的可容许变换和Lie对称性,2019年,准备中。
[29] Opanasenko,S。;Bihlo,A。;Popovych,R.O.,通用Burgers-Korteweg-de-Vries方程的群分析,J.Math。物理。,第58条,第081511页(2017年)·Zbl 1375.35457号
[30] Ovsiannikov,L.V.,非线性导热系数方程的群关系,Dokl。阿卡德。瑙克SSSR,125,492-495(1959)·兹宝利0092.09903
[31] Ovsiannikov,L.V.,微分方程组分析(1982),学术出版社:学术出版社,纽约-伦敦·Zbl 0485.58002号
[32] 帕特拉·J。;Winternitz,P.,实三维和四维李代数的子代数,数学杂志。物理。,18, 1449-1455 (1977) ·Zbl 0412.17007号
[33] 聚胺,A.D。;Zaitsev,V.F.,《常微分方程精确解手册》(2003),查普曼和霍尔/CRC:查普曼&霍尔/CRC博卡拉顿,佛罗里达州·Zbl 1015.34001号
[34] 聚胺,A.D。;Zaitsev,V.F.,《非线性偏微分方程手册》(2012年),Chapman和Hall/CRC出版社:Chapman and Hall/CCR出版社Boca Raton-伦敦
[35] Popovych,R.O.,微分方程可容许变换的分类,(数学研究所著作集,第3卷,第2期(2006年),数学研究所:基辅数学研究所),239-254·Zbl 1150.35313号
[36] 波波维奇,R.O。;Ivanova,N.,非线性扩散-对流方程组分类的新结果,J.Phys。A、 37、7547-7565(2004)·Zbl 1067.35006号
[37] 波波维奇,R.O。;Ivanova,N.,非线性扩散-对流方程的势等效变换,J.Phys。A、 383145-3155(2005)·Zbl 1126.35340号
[38] 波波维奇,R.O。;Samoilnko,A.M.,二阶演化方程的局部守恒定律,J.Phys。A、 第41条,第362002页(2008年)·Zbl 1146.37039号
[39] 共和国波波维奇。;博伊科,V。;Nesterenko,M。;Lutfullin,M.,实低维李代数的实现,J.Phys。A、 36、7337-7360(2003),扩展版·Zbl 1040.17021号
[40] 波波维奇,R.O。;Vaneeva,O.O。;Ivanova,N.M.,潜在非经典对称性和快速扩散方程的解,物理学。莱特。A、 362166-173(2007)·Zbl 1197.35145号
[41] 波波维奇,R.O。;Kunzinger,M。;伊万诺娃,N.M.,线性抛物方程的守恒定律和势对称性,应用学报。数学。,100, 113-185 (2008) ·Zbl 1185.35009号
[42] 波波维奇,R.O。;Kunzinger,M。;Eshraghi,H.,非线性薛定谔方程的可容许变换和归一化类,应用学报。数学。,109, 315-359 (2010) ·Zbl 1216.35146号
[43] Qu,C.,通过广义条件对称方法获得的非线性扩散方程的精确解,IMA J.Appl。数学。,62, 283-302 (1999) ·Zbl 0936.35039号
[44] Serov,N.I.,非线性热方程的条件不变性和精确解,Ukr。材料Zh。。乌克兰。材料Zh。,乌克兰数学。J.,42,1216-1222(1990),(俄语);翻译成·Zbl 0731.35051号
[45] Smoller,J.,《冲击波和反应扩散方程》,Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften,第258卷(1994),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0807.35002号
[46] Vaneeva,O.O。;波波维奇,R.O。;Sophocleous,C.,《带电源的变系数半线性扩散方程的增强群分析和精确解》,Acta Appl。数学。,106, 1-46 (2009) ·Zbl 1242.35023号
[47] Vaneeva,O.O。;波波维奇,R.O。;Sophocleous,C.,指数非线性变系数反应扩散方程的扩展群分析,J.Math。分析。申请。,396, 225-242 (2012) ·Zbl 1252.35025号
[48] Vaneeva,O.O。;Kuriksha,O。;Sophocleous,C.,具有时间相关系数的Gardner方程的增强群分类,Commun。非线性科学。数字。模拟。,22, 1243-1251 (2015) ·Zbl 1329.37068号
[49] Vaneeva,O.O。;Sophocleous,C。;Leach,P.,广义Burgers方程的Lie对称性:边值问题的应用,J.工程数学。,91, 165-176 (2015) ·Zbl 1398.35208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。