川原方程(Kawahara pde)是一个非线性偏微分方程:
\frac{\partial u}{\partial t}+u\frac{\partial u}{\partial x}+a\frac{\partial^3 u}{\partial x^3}=b*\frac{\partial^5 u}{\partial x^5}
广义川原方程有如下形式:
\frac{\partial u}{\partial t}+(1+u^2)\frac{\partial u}{\partial x}+a\frac{\partial^3 u}{\partial x^3}=b*\frac{\partial^5 u}{\partial x^5}
行波解
川原方程有孤立子解:
u(x,t)=\frac{105a^2}{169b*cosh^4(z)}+C1
z=\frac{1}{2}kx-(18bk^5+C1k)t
k=\sqrt{{\frac{a}{13*b}}}
tanh 行波解
利用tanh 法,可得
u=\frac{-c (-1+\tanh(1/2 (c (-x-x0+c t))}{(a)))}
Maple 软件包行波解
利用Maple的TWSolutions软件包可得广义川原方程的一系列行波解:
行波图
参考文献
*谷超豪 《孤立子理论中的达布变换及其几何应用》 上海科学技术出版社
*阎振亚著 《复杂非线性波的构造性理论及其应用》 科学出版社 2007年
李志斌编著 《非线性数学物理方程的行波解》 科学出版社
#王东明著 《消去法及其应用》 科学出版社 2002
*何青 王丽芬编著 《Maple 教程》 科学出版社 2010 ISBN 9787030177445
#Graham W. Griffiths William E.Shiesser Traveling Wave Analysis of Partial Differential p135 Equations Academy Press
Richard H. Enns George C. McCGuire, Nonlinear Physics Birkhauser,1997
#Inna Shingareva, Carlos Lizárraga-Celaya,Solving Nonlinear Partial Differential Equations with Maple Springer.
#Eryk Infeld and George Rowlands,Nonlinear Waves,Solitons and Chaos,Cambridge 2000
#Saber Elaydi,An Introduction to Difference Equationns, Springer 2000
#Dongming Wang, Elimination Practice,Imperial College Press 2004
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