推广的对称群理论的完善及在非线性演化方程中的应用

推广的对称群理论的完善及在非线性演化方程中的应用

论文摘要

首先,本论文简要回顾了非线性演化方程的几个求解方法,经典对称群和推广对称群方法。(1)非线性演化方程的几个求行波解方法和多线性分离法(2)用经典的李群理论求非线性演化方程的对称群和李代数。在对称群作用下方程保持形式不变,从而得到方程更多的解。在寻找2+1维非线性演化方程的对称时,介绍了形式级数对称法的基本思想。(3)对于变系数的非线性演化方程,使用推广的对称群理论求方程的推广对称群,从而得到方程之间的有限变换。利用有限变换可以在某些不同变系数方程的解之间建立一种关系。其次是上述方法在非线性演化方程中的应用。(1)把形式级数对称法应用到2+1维Boiti-Leon-Pempinelli(BLP)方程,求得该方程的对称及代数结构。(2)把推广的对称群理论运用到变系数Korteweg- de Vries(KdV)方程,得到了该方程的推广对称群和有限变换,并利用变换求解了具有任意函数的变系数KdV方程,得到的结果具有一般性。然后选择了余弦函数作为变系数求得某些精确解。(3)在求高阶的非线性薛定谔方程(HONLS)方程和非线性薛定谔(NLS)方程的推广对称群时,把HONLS方程的高阶项和非线性项统一写为函数g,g当作跟u有着相同地位的独立变量。这样HONLS方程和NLS方程就可以写为统一的方程,并且得到了它们的推广对称群和有限变换。在选取指数函数为变系数之后,得到了相应变系数的HONLS方程和NLS方程的精确解,这些解很好的解释了色散缓变光纤中的孤子传播特征。(4)应用到2+1维变系数Broer-Kaup方程中时,把方程经过一个简单的变换化作1+1维非线性方程,然后再求其推广对称群。最后通过变换得到了2+1维变系数BK方程的一些精确解。这些解与常系数BK方程类似,只是受到变系数函数的一些影响。最后,本文提出一些有待解决的问题。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 0.1 孤子理论的产生和发展
  • 0.2 本论文的主要工作
  • 1 关于非线性演化方程的对称及若干解法简要介绍
  • 1.1 求解非线性演化方程的几个方法
  • 1.2 经典的李群理论
  • 1.3 利用推广的对称群理论求解变系数方程
  • 2 对称在非线性演化方程中的应用
  • 2.1 Boiti-Leon-Pempinelli 方程的对称及代数结构
  • 2.2 推广对称群方法求解变系数 KdV 方程
  • 2.2.1 变系数KdV 方程的推广对称群
  • 2.2.2 变系数KdV 方程的解
  • 2.3 变系数的非线性薛定谔方程的推广对称群和精确解
  • 2.3.1 HONLSE 方程与NLSE 方程
  • 2.3.2 HONLS 方程的推广对称群
  • 2.3.3 NLS 方程的推广对称群
  • 2.3.4 变系数非线性薛定谔方程的解
  • 2.4 推广的对称群方法在 2+1 维变系数 Broer-Kaup 方程中的应用
  • 2.4.1 利用简单的变换求推广对称群
  • 2.4.2 2+1 维变系数Broer-Kaup 方程的解
  • 3 总结
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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