非自治Kadomtsev-Petviashvili方程的自相似变换和二维怪波构造

首先给出非自治Kadomtsev-Petviashvili方程转换为Kadomtsev-Petviashvili方程的一个自相似变换,然后基于Kadomtsev-Petviashvili方程的Lump解构造了非自治Kadomtsev-Petviashvili方程的有理函数表示的二维单、双、三怪波解,最后通过合适选取变参数,用图示说明了它们的演化特征,并利用快速傅里叶变换算法数值模拟测试了二维单怪波的动力学稳定性.本文方法对寻找(2+1)维非线性波动模型的怪波激发提供了启迪.

Fokas系统的怪波激发

Fokas系统是最简单的二维空间非线性演化模型.本文首先研究一种相似变换将该系统转换为长波-短波共振模型形式;然后基于该相似变换和已知的长波-短波共振模型的有理形式解,通过选择空间变量y的待定函数为Hermite函数,得到了Fokas系统的一个有理函数表示的严格解析解;进而选定合适自由参数给出了Fokas系统丰富的二维怪波激发,并可对二维怪波的形状和幅度进行有效控制;最后借助图示展现了二维怪波的传播特征.本文提出的构造Fokas系统二维怪波的途径可以作为一种激发二维怪波现象的潜在物理机制,并推广应用于其他(2+1)维非线性局域或非局域模型.