分数阶薛定谔方程的平均向量场方法

基于二阶平均向量场方法和傅里叶谱方法构造了分数阶薛定谔方程的哈密尔顿保结构格式,并利用新格式数值模拟方程的演化行为.结果表明分数阶薛定谔方程的新格式具有二阶精度,且可以精确地保持方程的能量和质量守恒特性.

sine-Gordon方程新的保能量格式

首先利用Boole离散线积分法对多辛整体保能量格式中的积分项数值离散,得到一个新的多辛整体保能量格式,其次将新格式应用于数值模拟能量守恒的一维多辛sine-Gordon方程,最后数值结果表明,新格式能很好地模拟sine-Gordon方程在不同初值条件下孤立波的运动,较好地保持了孤立波的能量守恒特性,有效地消除了sine-Gordon方程中正弦函数产生的奇异积分,并在数值模拟复杂的能量守恒多辛结构偏微分方程中具有优越性.

多辛sine-Gordon方程高阶保能量格式

1维sine-Gordon方程通过适当的变换转化成相应多辛Hamilton偏微分方程,其中与时间变量偏导数有关的矩阵是可逆的,利用Hamilton系统的4阶平均向量场方法和Boole离散线积分方法得到了多辛sine-Gordon方程的一个新的4阶整体保能量格式.利用新格式数值模拟sine-Gordon方程.数值结果表明:新格式能较好地模拟sine-Gordon方程在不同初值条件下孤立波的运动,且保持了孤立波的能量守恒特性.

Riesz空间分数阶Klein-Gordon-Zakharov方程的保能量格式

首先利用傅里叶拟谱方法对Riesz空间分数阶导数离散近似,然后利用二阶平均向量场方法构造出Riesz空间分数阶非线性Klein-Gordon-Zakharov方程新的保能量格式,最后利用新的平均向量场格式数值模拟方程孤立波的演化行为。数值模拟结果表明,Riesz空间分数阶非线性Klein-Gordon-Zakharov方程的新格式可以精确地保持方程的能量守恒特性。

多辛Dirac方程的高阶整体保能量格式

基于四阶平均向量场方法和拟谱方法构造了Dirac方程的高阶整体保能量格式,利用构造的高阶整体保能量格式数值模拟方程孤立波的演化行为.数值模拟结果表明构造的高阶整体保能量格式可以很好地模拟Dirac方程孤立波的演化行为,并且可以精确地保持方程的整体能量守恒特性.