一类耦合非线性波动方程的显式精确解

研究了一类耦合非线性波动方程 ,利用两种不同的假设获得了该方程的一些新的显式精确行波解 ,包括渐近值不为零的钟状孤立波解、扭状或反扭状的孤立波解、奇异行波解和三角函数型周期波解 对参数的其他取值范围找到了几种新的精确解 ,丰富了精确解的种类 ,扩充了参数取值的范围 。

一维非线性耦合波动方程组的显式差分格式

通过运用显式差分格式对一维非线性耦合波动方程组进行数值模拟计算,并用能量分析法进行了收敛性分析,证明了它在无穷范数意义下,具有O(τ2+h2)的收敛阶。利用Richardson外推法,获得了O(τ4+h4)的外推解。最后,数值结果验证了由该显式差分法算得的数值解在时、空方向上均有二阶收敛率;它具有耗时少和计算简便等优势。该研究成果对非线性耦合波动组的高性能数值算法及其理论研究具有借鉴意义。

非线性耦合波动方程组的Du Fort Frankel格式

为了克服波动方程经典显式差分法条件稳定的限制,本文将建立和分析一维非线性耦合波动方程组的Du Fort-Frankel (DFF)格式。在耦合波动方程组经典显式差分格式的基础上,对二阶中心差分算子提出了一类改进的差分公式,从而建立了具有更好稳定性的DFF格式。运用了能量分析法证明了由当前算法得到的数值解在无穷范数意义下有的收敛阶。最后,数值结果验证了格式的有效性和理论结果的正确性。