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海洋学和大气科学中一个扩展的(3+1)维浅水波方程的行波、混合起伏和混合起伏解。 (英语) Zbl 07798795号

小结:在海洋学、大气科学和其他领域可以看到浅水波。本文研究了一个推广的(3+1)维浅水波方程。我们通过多项式展开法得到行波解。应用Hirota方法和符号计算,我们得到了一些混合的隆起扭结和混合的隆波扭结解。基于混合泵浦扭结解,我们用图形显示了块状孤子和扭结孤子之间的相互作用,并发现了两种不同的情况:(1)块状孤体合并成扭结孤孤子;(2) 块状孤子与扭结孤子分离。基于混合波扭结解,我们图形化地分析了游荡波和双扭结孤子之间的相互作用,发现游荡波从一个扭结孤孤子中产生并合并到另一个扭动孤子中。

MSC公司:

86年第35季度 与地球物理相关的PDE
35问题35 与流体力学相关的PDE
35C07型 行波解决方案
35C08型 孤立子解决方案
35C20美元 偏微分方程解的渐近展开
76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
86A05级 水文学、水文学、海洋学
86年10月 气象学和大气物理学
68瓦30 符号计算和代数计算
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿拉斯加州Seadawy;Cheemaa,N.,高阶色散扩展非线性薛定谔方程的扩展修正辅助方程映射方法在非线性光学中的应用,Mod。物理学。莱特。B、 33、1950203(2019)·doi:10.1142/S0217984919502038
[2] 卡特,新墨西哥州;阿提亚,RA;Alodhaibi,SS;Lu,D.,从计算方案的角度来看两种流体非线性演化模型的新型孤立波,Int.J.Mod。物理学。B、 342050096(2020)·Zbl 1439.35399号 ·doi:10.1142/S0217979220500964
[3] 邓,GF;高,YT;丁,CC;Su,JJ,流体力学、海洋动力学和等离子体物理中广义Konopelchenko-Dubrovsky-Kaup-Kupershmidt系统的孤子和呼吸波,混沌孤子。分形。,140, 110085 (2020) ·Zbl 1495.35147号 ·doi:10.1016/j.chaos.2020.110085
[4] 沈毅。;田,B。;Zhou,TY,《非线性光学、流体动力学和等离子体物理:(2+1)维扩展Calogero-Bogoyavlenskii-Schiff系统的符号计算》,《欧洲物理》。J.Plus,136,572(2021年)·doi:10.1140/epjp/s13360-021-01323-0
[5] 刘伟。;Zhang,Y。;栾,Z。;周,Q。;米尔扎扎德,M。;埃基奇,M。;Biswas,A.,非均匀光纤中变系数非线性薛定谔方程的类Dromion-孤子相互作用,非线性动力学。,96, 729 (2019) ·Zbl 1437.35633号 ·doi:10.1007/s11071-019-04817-w
[6] El Shiekh,RM公司;Gaballah,M.,广义变效率修正KdV方程的新解析孤立波和周期波解,具有表示海洋大气阻塞的外力项,海洋工程科学杂志。,7, 372 (2022) ·doi:10.1016/j.joes.2021.09.003
[7] Wazwaz,AM,两个扩展(3+1)维和(2+1)维Kadomtsev-Petviashvili方程的Painlevé可积性和整体解,非线性动力学。,111, 3623 (2023) ·doi:10.1007/s11071-022-08074-2
[8] Gao,XY,致编辑的关于受Results Phys启发的Korteweg-de Vries类型系统的信。51,106624(2023年)和50,106566(2023),《物理结果》。,53, 106932 (2023) ·doi:10.1016/j.rinp.2023.106932文件
[9] 陈,SJ;马,WX;Lü,X.,Bäcklund变换,(3+1)维Hirota-Satsuma-Ito-like方程的精确解和相互作用行为,Commun。非线性科学。数字。模拟。,83, 105135 (2020) ·Zbl 1456.35178号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2019.105135
[10] Shen,Y.,Tian,B.,Zhou,T.Y.,Gao,X.T.:(2+1)维Hirota-Satsuma-Ito系统的浅水波研究:X型孤子、共振Y型孤子和混合解。混沌孤子。分形。157, 111861 (2022) ·Zbl 1498.35437号
[11] Kaur,L。;Wazwaz,AM,(3+1)维BKP-Boussinesq方程新形式的亮暗集总波解,罗马共和国物理学。,71, 1 (2019)
[12] 辛格,S。;Kaur,L。;Sakkaravarthi,K。;Sakthivel,R。;Murugesan,K.,新(2+1)维可积Boussinesq模型中高阶亮、暗流氓波的动力学,Phys。Scr.、。,95, 115213 (2020) ·doi:10.1088/1402-4896/abbca0
[13] Gao,XY,通过扩展耦合(2+1)维Burgers系统考虑海洋学、声学和流体力学中的波过程,Chin。《物理学杂志》。,86, 572 (2023) ·doi:10.1016/j.cjph.2023.10.051
[14] 吴,XH;高,YT;Yu,X。;李,LQ;Ding,CC,光纤中耦合混合导数非线性薛定谔系统的矢量呼吸波、游荡波和呼吸-游荡波,非线性动力学。,111, 5641 (2023) ·doi:10.1007/s11071-022-08058-2
[15] 杨,B。;陈,J。;杨,J.,广义导数非线性薛定谔方程中的Rogue波,J.非线性科学。,30, 3027 (2020) ·Zbl 1467.37063号 ·doi:10.1007/s00332-020-09643-8
[16] 高,XT;田,B。;冯,CH,《海洋学、声学和流体力学:扩展耦合(2+1)维Burgers系统的研究》,中国。《物理学杂志》。,77, 2818 (2022) ·doi:10.1016/j.cjph.2021.111.019
[17] 沈毅。;Tian,B.,浅水波(3+1)维广义非线性发展方程的双线性自Bäcklund变换和孤子解,应用。数学。莱特。,122107301(2021)·Zbl 1476.35082号 ·doi:10.1016/j.aml.2021.107301
[18] 牟,DS;Dai,CQ,非简并孤子和通过Hirota方法的变效率耦合高阶非线性Schrödinger模型的碰撞动力学,Appl。数学。莱特。,133, 108230 (2022) ·Zbl 1496.35366号 ·doi:10.1016/j.aml.2022.108230
[19] Sun,总部;Zhu,ZN,Darboux变换和非局部广义Sasa-Satsuma方程的孤立子解,数学,11865(2023)·doi:10.3390/math11040865
[20] 杨,DY;田,B。;田,HY;魏,CC;Shan,WR;Jiang,Y.,Darboux变换,非均匀光纤中M耦合变效率非线性薛定谔系统的局域波和守恒定律,混沌孤子。分形。,156, 111719 (2022) ·Zbl 1506.78011号 ·doi:10.1016/j.chaos.2021.111719
[21] Wu,X.H.,Gao,Y.T.:电晶格中Ablowitz-Ladik方程的广义Darboux变换和孤子。申请。数学。莱特。137, 108476 (2023) ·Zbl 1504.35124号
[22] 马,YX;田,B。;Qu、QX;魏,CC;Zhao,X.,流体动力学中(3+1)维B型Kadomtsev-Petviashvili方程的Bäcklund变换、扭结孤子、呼吸和行波解,Chin。《物理学杂志》。,73, 600 (2021) ·Zbl 07837814号 ·doi:10.1016/j.cjph.2021.07.001
[23] Dong,S。;兰,ZZ;高,B。;Shen,Y.,Bäcklund变换和离散Korteweg-de-Vries方程的多立方体解,应用。数学。莱特。,125, 107747 (2022) ·Zbl 1487.35341号 ·doi:10.1016/j.am.2021.107747文件
[24] 库马尔,M。;Tiwari,AK,利用李对称方法求解BLMP方程的孤子解,计算。数学。申请。,75, 1434 (2018) ·Zbl 1409.35182号 ·doi:10.1016/j.camwa.2017.11.018
[25] 库马尔,S。;贾道恩,V。;Ma,WX,李对称方法在(3+1)维扩展Jimbo-Miwa方程中的应用,《欧洲物理学》。J.Plus,136,1(2021年)·doi:10.1140/epjp/s13360-021-01813-1
[26] Burguete,J。;加西亚·纳瓦罗,P。;Murillo,J.,《求解浅水方程并应用于河流流动的全局质量守恒方法的数值边界条件》,《国际数值杂志》。液体方法,51,585(2006)·Zbl 1129.76033号 ·doi:10.1002/fld.1127
[27] Gao,XY,广义Whitham-Broer-Kaup-Boussineq-Kupershmidt系统的海洋浅水调查,Phys。流体,35,127106(2023)·doi:10.1063/5.0170506
[28] Korteweg,DJ;Vries,GD,《关于长波在矩形渠道中前进的形式变化和新型长波驻波》,Phil.Mag.,39,422(1895)·doi:10.1080/14786449508620739
[29] He,JH,浅水波分形导数广义KdV-Burgers方程的变分原理,J.Appl。计算。机械。,6, 735 (2020)
[30] 新罕布什尔州Aljahdaly;沙阿·R。;阿加瓦尔,RP;Botmart,T.,不同算子中三阶KdV方程分数阶系统的分析,Alex。《工程师杂志》,61,11825(2022)·doi:10.1016/j.aej.2022.05.032
[31] 崔伟。;Liu,Y.,(n+1)维广义Korteweg-de-Vries方程的非局部对称性和相互作用解,Phys。Scr.、。,98, 045204 (2023) ·doi:10.1088/1402-4896/acbcfc
[32] 奥斯曼,理学硕士;Wazwaz,AM,构造(2+1)维变系数KdV方程多立方体有理解的有效算法,应用。数学。计算。,321, 282 (2018) ·Zbl 1426.35204号
[33] 阿加瓦尔,P。;Hyder,AA;Zakarya,M。;AlNemer,G。;塞萨拉诺,C。;Assante,D.,一类Wick型随机(3+1)维修正Benjamin-Bona-Mahony方程的精确解,Axioms,8134(2019)·doi:10.3390/axioms8040134
[34] 库马尔,S。;尼瓦斯,M。;Hamid,I.,获得广义Camassa-Holm-Kadomtsev-Petviashvili方程精确孤子解的Lie对称性分析,Int.J.Mod。物理学。B、 352150028(2021)·Zbl 1455.35222号 ·doi:10.1142/S0217979221500284
[35] Yang,Y。;Fan,E.,关于时空孤子区域中修正的Camassa-Holm方程的长期渐近性,高等数学。,402, 108340 (2022) ·Zbl 1491.35396号 ·doi:10.1016/j.aim.221.08340
[36] Wazwaz,AM,《新的可积(2+1)和(3+1)维浅水波方程:多孤子解和集总解》,国际期刊Numer。方法。H.,32,138(2022年)·doi:10.1108/HFF-01-2021-0019
[37] 韩,PF;张勇,(3+1)维扩展浅水波方程解的线性叠加公式,非线性动力学。,109, 1019 (2022) ·doi:10.1007/s11071-022-07468-6
[38] Gao,X.Y.,Guo,Y.J.Shan,W.R.:给编辑的关于海洋或河流中扩展的含时(3+1)维浅水波方程的信。结果物理。43, 106053 (2022)
[39] Boiti,J。;JJ Leon;马萨诸塞州曼纳;Pempinelli,F.,关于二维Korteweg-de-Vries方程的谱变换,逆概率。,2, 271 (1986) ·Zbl 0617.35119号 ·doi:10.1088/0266-5611/2/3/005
[40] 阿联酋海道;A.阿里。;Helal,MA,(2+1)维Boiti-Leon-Pempinelli和Boiti-Loon-Mana-Pempineli方程的解析波解,数学。方法。申请。科学。,44, 14292 (2021) ·Zbl 1479.35181号 ·doi:10.1002/mma.7697
[41] Hirota,R.:孤子理论中的直接方法。剑桥大学出版社155(2004)·Zbl 1099.35111号
[42] 张,JB;Ma,WX,BKP方程的混合集总扭结解,计算。数学。申请。,74, 591 (2017) ·兹比尔1387.35540 ·doi:10.1016/j.camwa.2017.05.010
[43] Kaur,L。;Wazwaz,AM,(3+1)维广义KP-Boussineq方程及其降维方程集总解的动力学分析,Phys。Scr.、。,93, 7 (2018) ·doi:10.1088/1402-4896/aac8b8
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