Rosenau方程的显式行波解及动力学行为

找到Rosenau方程的显式精确解十分困难,研究方法常采用数值离散求解技术.首先,采用李群分析法给出了Rosenau方程的对称群、约化常微分方程和群不变解;其次,构造了一种精确求解非线性偏微分方程的exp(-φ(ξ))展式法,利用此方法找到了Rosenau方程的显式行波解,分析了解的动力学行为;最后,所获得的显式行波解既证明了Rosenau方程显式精确解的存在性,又可用于验证数值解的精度、检验数值离散方案的优劣,为工程领域的实际应用提供理论依据和参考.

求解广义Rosenau-Kawahara方程的一个非线性加权守恒差分格式

对广义Rosenau-Kawahara方程的初边值问题进行数值研究。在二阶精度前提下,在空间层引入两个加权系数,构造了一个带有两个加权系数的两层非线性差分格式。该格式很好地模拟了原问题的一个守恒性质。利用离散泛函分析方法证明了该格式的二阶收敛性与无条件稳定性。数值实验表明,通过适当调整两个加权系数可使计算精度大幅度提高,证明本文提出的加权格式是有效的。

Rosenau-KdV-RLW方程的高精度线性化差分格式

利用有限差分方法研究一类非线性Rosenau-KdV-RLW方程的数值解,为进一步提高差分格式的理论精度,在时间层和空间层分别进行外推离散,构造一种新的高精度三层外推线性化差分格式。数值实验证明该差分方案是有效的,且空间层的理论精度达到四阶。

广义Rosenau-KdV-RLW方程的一个新的高精度守恒差分格式

对一类广义Rosenau-KdV-RLW方程的初边值问题提出一个新的高精度守恒差分算法.利用Taylor展式,在空间层做部分外推处理,直接从整体上抵消空间截断误差的二阶部分,在时间层采用Crank-Nicolson格式,从而在时间方向和空间方向分别达到了二阶精度和四阶精度;合理模拟了问题本身的一个守恒量,并利用离散Sobolev嵌入不等式和离散泛函分析方法,证明了格式的收敛性和稳定性;最后,数值算例验证了该方法的有效性.

广义Rosenau-Kawahara方程的有效谱方法

针对广义Rosenau-Kawahara方程提出了Legendre dual-Petrov-Galerkin谱方法,并基于对角化技巧,构建了快速有效算法。在此基础上研究了单个孤立波的传播、守恒律及波的生成等物理现象。数值结果验证了所提算法的有效性。

Lie Symmetries,Conservation Laws and Explicit Solutions for Time Fractional Rosenau–Haynam Equation

Under investigation in this paper is the invariance properties of the time fractional Rosenau-Haynam equation, which can be used to describe the formation of patterns in liquid drops. By using the Lie group analysis method, the vector fields and symmetry reductions of the equation are derived, respectively. Moreover, based on the power series theory, a kind of explicit power series solutions for the equation are well constructed with a detailed derivation. Finally, by using the new conservation theorem, two kinds of conservation laws of the equation are well constructed with a detailed derivation.

分数阶Rosenau-Haynam方程的残差幂级数解法

为了解决分数阶微分方程在多数情况下很难得到其解析解的问题,给出了一种求解时间分数阶Rosenau-Haynam方程近似解析解的方法--残差幂级数法(RPSM)。首先将分数阶Rosenau-Haynam方程用分数阶幂级数展开至n项,然后再将展开后的表达式带入到方程中,利用残差函数的(n-1)α次导数为0即可求得近似解。通过与变分迭代法所得的解作比较,结果表明残差幂级数法所得解析解的误差更小。

非齐次边界条件Rosenau-KdV方程的有限差分格式

通过辅助函数的构造,将Rosenau-KdV方程的非齐次边界转化为齐次边界,并对齐次边界问题构造三层二阶线性差分格式;通过离散能量法和Von Neumann稳定性分析法分别证明了数值解的唯一性和无条件稳定性.数值算例验证了构建的差分格式的精度和可行性.

Rosenau-Burgers方程的一个新的差分格式

对Rosenau-Burgers方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个三层隐式差分格式,讨论了差分解的先验估计,并利用离散泛函分析方法分析了该格式的二阶收敛性与稳定性,并利用数值实验进行了验证.

广义Rosenau-RLW方程的一个守恒差分逼近

本文对广义Rosenau-RLW方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个两层非线性有限差分格式,格式合理地模拟了问题的守恒性质,得到了差分解的先验估计和存在唯一性,并利用能量方法分析了格式的二阶收敛性与无条件稳定性.

Rosenau方程的一个新的守恒差分格式

对Rosenau方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个三层隐式差分格式,讨论了差分解的先验估计,并利用离散泛函分析方法分析了该格式的二阶收敛性与稳定性,最后利用数值实验进行了验证.

广义Rosenau-Kawahara方程的一个非线性守恒差分逼近

本文对一类带有齐次边界条件的广义Rosenau-Kawahara方程进行了数值研究,提出了一个两层非线性Crank-Nicolson差分格式,格式合理地模拟了问题的一个守恒性质,得到了差分解的先验估计和存在唯一性,并利用离散泛函分析方法分析了差分格式的二阶收敛性与无条件稳定性数值试验表明该方法是可靠的.

求解广义Rosenau-KdV-RLW方程的守恒差分格式

本文对一类带有齐次边界条件的广义Rosenau-KdV-RLW方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个两层非线性Crank-Nicolson差分格式,格式合理地模拟了原问题的两个守恒性质.然后,本文证明了差分解的存在唯一性,并利用能量方法分析了该格式的二阶收敛性与无条件稳定性.数值实验表明该方法是可靠的.

Rosenau-Burgers方程的一个新的差分方法

从动力学系统的实际问题出发,针对Rosenau-Burgers方程的初边值问题进行了数值研究,揭示了复杂离散动态系统理论中非线性波耗散问题.在方程求解的时间和空间区域,采用网格化方法,提出了一个新的三层隐式差分格式,对差分解进行了先验估计,并给出了该格式的稳定性和收敛性的严格理论证明.数值实验的结果表明,差分格式简单而有效、计算速度快、稳定性好,并且差分格式使用了加权方法,使其具有普遍意义和推广价值.

广义Rosenau-Kawahara方程的孤波解及其守恒律

研究了一类重要的非线性发展方程—广义Rosenau-Kawahara方程,证明其具有2个物理守恒量,并用anstzee方法构造了广义Rosenau-Kawahara方程的一个双曲正割形式的孤波解。

Rosenau-KdV方程的一个非线性守恒加权差分逼近

利用LXA加权差分格式的构造思想,在空间层引入加权系数,对Rosenau-KdV方程的初边值问题进行数值研究,提出了一个三层非线性加权差分格式,合理模拟了该问题的两个守恒性质,得到了差分解的先验估计,并利用离散泛函分析方法分析了格式的二阶收敛性与无条件稳定性.数值实验表明,该方法是可靠的,且适当调整加权系数可以大幅提高计算精度.

求解广义Rosenau-Kawahara方程的一个守恒差分格式

对一类广义Rosenau-Kawahara方程的初边值问题进行数值研究,提出了一个两层非线性有限差分格式,合理模拟了问题的两个守恒性质,得到了差分解的先验估计和存在唯一性;利用能量方法分析了差分格式的二阶收敛性与无条件稳定性;最后,利用数值算例验证了差分格式的有效性.

广义Rosenau方程的一个三层守恒差分格式

对广义Rosenau方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个三层隐式差分格式,该格式合理地模拟了问题的守恒性质,得到了差分解的先验估计,利用能量方法分析了该格式的二阶收敛性与无条件稳定性,并利用数值算例进行了验证。

广义Rosenau-Kawahra方程的一个线性守恒差分格式

对一类广义Rosenau-Kawahara方程的初边值问题进行数值研究,提出一个三层线性差分格式,格式合理地模拟问题的一个守恒性质,得到了差分解的先验估计,利用离散泛函分析方法分析差分格式的二阶收敛性与无条件稳定性,并利用数值算例进行验证.

Rosenau-Kawahara方程的一个新的守恒差分算法

对Rosenau-Kawahara方程的初边值问题进行了数值研究,提出一个三层线性加权差分格式,格式合理地模拟了问题的2个守恒性质,并利用离散泛函分析方法分析了格式的二阶收敛性与无条件稳定性。数值实验表明:该方法是可靠的,且适当调整加权系数可以大幅提高计算精度。