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完全可溶反表面活性剂溶液薄膜模型的非经典势对称性分析和精确解。 (英语) Zbl 1511.35240号

摘要:在本文中,我们构造了双曲型偏微分方程组的精确解,该方程组控制着具有完全可溶反表面活性剂溶液的薄膜的动力学。据我们所知,在文献中首次对该系统进行对称性分析。事实上,我们对控制系统的对称性分析进行了详细而全面的研究,并计算了经典对称性、非经典对称性,非局部对称性和非经典势对称性。非经典势对称对于获得系统的几个新的隐解似乎非常有用,而这些隐解是无法通过经典对称约简、非经典对称方法或势对称分析建立的。通过使用直接乘数,我们证明了控制系统的几个守恒量,这些守恒量产生与给定系统相关的非局部相关势系统。此外,我们证明了给定系统承认基于对称方法产生的非局部对称性,从而获得了一系列精确解。我们分析了获得的一些解的物理解释,其中包括各种孤子类型的解,如扭结型孤子、呼吸型孤子,多孤子,奇异扭结型孤立子等。最后,作为应用,我们分析了特征激波的演化特性,利用得到的解之一,得到了它们之间的弱不连续性和碰撞。

MSC公司:

35升65 双曲守恒律
35B06型 PDE上下文中的对称性、不变量等
35磅/平方英寸 一阶双曲方程组的初值问题
35L67型 双曲方程的激波和奇异性
58J45型 流形上的双曲方程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Bluman,G.W。;契维亚科夫,A.F。;Anco,S.C.,《对称方法在偏微分方程中的应用》,第168卷(2010年),Springer·Zbl 1223.35001号
[2] Olver,P.J。;Rosenau,P.,微分方程的群变解,SIAM J.Appl。数学。,47, 2, 263-278 (1987) ·Zbl 0621.35007号
[3] Sahoo,S.M。;Raja Sekhar,T。;Raja Sekhar,G.P.,《大摩擦欧拉系统的最优分类、精确解和波相互作用》,《数学》。方法应用。科学。,43, 9, 5744-5757 (2020) ·兹比尔1454.35269
[4] 撒旦病,P。;Raja Sekhar,T.,等熵漂移通量模型的最优系统、不变解和弱间断演化,应用。数学。计算。,334, 107-116 (2018) ·Zbl 1427.35005号
[5] 夏尔马,V。;Radha,R.,通过李群分析获得理想气体动力学欧拉方程的精确解,Zeitschrift füR angewandte Mathematik und Physik,59,61029-1038(2008)·Zbl 1198.35020号
[6] Pandey,M。;拉达·R。;Sharma,V.,磁气体动力学方程的对称性分析和精确解,Q.J.Mech。申请。数学。,61, 3, 291-310 (2008) ·Zbl 1152.76059号
[7] Guha,P。;Khanra,B。;Choudhury,A.G.,关于广义sundman变换方法,painlevé-gambier型方程的第一积分、对称性和解,非线性分析:理论方法应用。,72, 7-8, 3247-3257 (2010) ·Zbl 1193.34074号
[8] Bluman,G.W.,《利用变换群构造偏微分方程解》(1968年),加州理工学院博士论文
[9] Bluman,G.W。;科尔,J.D.,《热方程的一般相似解》,J.Math。机械。,18, 11, 1025-1042 (1969) ·Zbl 0187.03502号
[10] 列维,D。;Winternitz,P.,《非经典对称性约简:boussinesq方程示例》,J.Phys。答:数学。Gen.,22,15,2915(1989)·Zbl 0694.35159号
[11] Fushchich,V。;Zhdanov,R.,偏微分方程的条件对称性和归约,乌克兰数学。J.,44,7,875-886(1992)·Zbl 0799.35011号
[12] 切尔尼哈,R。;Davydovych,V.,非线性三组分反应扩散模型的条件对称性和精确解,《欧洲应用杂志》。数学。,32, 2, 280-300 (2021) ·Zbl 1504.35020号
[13] 切尔尼哈,R。;Davydovych,V.,具有非恒定扩散率的非线性反应扩散系统的条件对称性和精确解,Commun。非线性科学。数字。模拟。,17, 8, 3177-3188 (2012) ·Zbl 1248.35012号
[14] Murata,S.,非线性扩散方程的非经典对称性和因子分解方法,Commun。非线性科学。数字。模拟。,15, 11, 3313-3315 (2010) ·兹比尔1222.35008
[15] 甘达利亚斯,M。;Bruzon,M.,非线性扩散方程的非经典势系统方法,J.非线性数学。物理。,15,补充3,185-196(2008)·Zbl 1362.35260号
[16] 西尔,S。;Raja Sekhar,T.,非经典对称分析,一维宏观生产模型的守恒定律和非线性波的演化,J.Math。分析。申请。,124847 (2020) ·Zbl 1459.35013号
[17] Bluman,G.W。;田,S.-f。;杨,Z.,非线性kompaneets方程的非经典分析,J.Eng.Math。,84, 1, 87-97 (2014) ·Zbl 1367.35144号
[18] Bluman,G.W。;里德·G·J。;Kumei,S.,偏微分方程的新对称类,J.Math。物理。,29806-811(1988年)·Zbl 0669.58037号
[19] 南卡罗来纳州安科。;Bluman,G.W.,麦克斯韦的非局部对称性和非局部守恒定律?s方程式,J.数学。物理。,38, 7, 3508-3532 (1997) ·Zbl 0887.35146号
[20] Bluman,G.W。;特穆尔查奥勒;Sahadevan,R.,《非线性电报方程的局部和非局部对称性》,J.Math。物理。,46, 2, 023505 (2005) ·Zbl 1076.35077号
[21] Bluman,G.W。;契维亚科夫,A.F。;Ganghofer,J.F.,关于非线性动态可压缩弹性方程的非局部对称性、群不变解和守恒定律,IUTAM组态力学理论和数值进展研讨会,107-120(2009),施普林格
[22] Clarkson,P.A.,boussinesq方程的非经典对称约化,混沌孤子。分形。,5, 12, 2261-2301 (1995) ·邮编1080.35530
[23] Bluman,G.W.,《潜在对称性和线性化》,摘自《北约高级研究研讨会论文集》,克鲁沃,埃克塞特(1992)·Zbl 0793.35089号
[24] Bluman,G.W。;Yan,Z.,偏微分方程的非经典势解,Eur.J.Appl。数学。,16, 2, 239 (2005) ·Zbl 1084.35005号
[25] 布鲁森,M。;Gandarias,M.,具有非线性色散的Boussinesq方程的非经典和势对称性,非线性科学和复杂性,67-72(2011),Springer·Zbl 1215.35132号
[26] 布鲁森,M。;Gandarias先生。;Camacho,J.,具有色散效应的kuramoto-sivashinsky方程的经典和非经典对称性,数学。方法应用。科学。,30, 16, 2091-2100 (2007) ·Zbl 1142.35075号
[27] 甘达利亚斯,M。;Bruzon,M.,burgers方程的非经典势对称性,非线性分析:理论、方法应用。,71、12、e1826-e1834(2009)·Zbl 1238.35098号
[28] 甘达利亚斯,M。;Bruzón,M.,广义非均匀非线性扩散方程的非经典势对称解,数学。方法应用。科学。,31, 7, 753-767 (2008) ·Zbl 1133.76049号
[29] 康涅狄格·J。;达菲,B。;Pritchard,D。;Wilson,S。;Sefiane,K.,完全可溶的抗表面活性剂溶液薄膜中的简单波和冲击,J.工程数学。,107, 1, 167-178 (2017) ·Zbl 1387.35412号
[30] Hernández-Sánchez,J.F。;埃迪,A。;Snoeijer,J.H.,Marangoni由于薄水膜上的局部酒精供应而传播,Phys。流体,27,3032003(2015)
[31] 康涅狄格·J·J。;达菲,B.R。;Pritchard,D。;Wilson,S.K。;哈林,P.J。;Sefiane,K.,《抗表面活性剂的流体动力学模型》,Phys。版本E,93,4,043121(2016)
[32] 米哈朱尔;Raja Sekhar,T。;Raja Sekhar,G.P.,完全可溶反表面活性剂溶液薄膜模型的黎曼问题解的稳定性,Commun。纯应用程序。分析。,18, 6, 3367 (2019) ·Zbl 1480.35023号
[33] Sen,A。;Raja Sekhar,T.,完全可溶的抗表面活性剂溶液(Commun)薄膜中的Delta冲击波和波相互作用。纯应用程序。分析。,19, 5, 2641-2653 (2020) ·Zbl 1435.35233号
[34] Bluman,G.W。;Yang,Z.,构建非局部相关偏微分方程系统的基于对称性的方法,J.Math。物理。,54, 9, 093504 (2013) ·兹比尔1288.35027
[35] 撒旦病,P。;Raja Sekhar,T.,chaplygin气体方程的非局部对称分类和精确解,J.Math。物理。,59, 8, 081512 (2018) ·Zbl 1395.76078号
[36] 西尔,S。;Raja Sekhar,T。;Zeidan,D.,非局部守恒定律,非局部对称性和可积孤子方程的精确解,混沌孤子。分形。,139, 110010 (2020) ·Zbl 1490.35015号
[37] 西尔,S。;Raja Sekhar,T.,《非局部相关系统,一维宏观生产模型的非局部对称约简和精确解》,《欧洲物理学》。J.Plus,135,6,1-23(2020)
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