高维可积模型及特殊解的机械化算法研究

基本信息
批准号:11871328
项目类别:面上项目
资助金额:50.00
负责人:徐桂琼
学科分类:
依托单位:上海大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:柳银萍,冷拓,杨平乐,陈会萍,刘欣,李微,张岩,贾忠祥
关键词:
精确解非线性模型可积性机械化算法
结项摘要

The study on higher dimensional, supersymmetric and generalized nonlinear equations is important and hot topic in nonlinear mathematical physics. In this project, based on the soliton theory and integrable system theory, we shall study some mechanical algorithms of higher integrable models and their special solutions. This project concentrates on the following four aspects: 1) develop a constructive algorithm for the Painlevé test of supersymmetric nonlinear equations and test the Painlevé integrability automatically. 2) Perform the Painlevé classification for higher dimensional nonlinear equations with multiple parameters, and derive some new integrable models. 3) For the Painlevé integrable models in higher dimensions, we will propose systematic algorithms for constructing Bäcklund transformation and Lax pairs, which are based on the improved singular manifold method. 4) For the bilinear integrable models, the binary Bell polynomials method will be extended to study higher dimensional nonlinear equations, nonlinear coupled systems and some special types of equations. 5) Combining the bosonization method with direct algebraic methods, we will construct several types of travelling wave solutions, solitary wave solutions and localized solutions. By means of bilinear method and truncated Painlevé expansion method, we will derive quasi-periodic wave solutions, explode-decay solutions and lump solutions for higher dimensional nonlinear equations. The results of this project will not only promote the applications of mathematical mechanization in nonlinear partial differential equations, but also provide an effective analytic methods and research tools.

高维、超对称、广义非线性方程是非线性数学物理的研究热点。本项目以孤立子理论和可积系统理论为基础,以符号计算为工具,建立和发展高维可积模型及特殊解的若干机械化算法。内容包括:1) 建立超对称方程Painlevé检验的机械化算法,实现可积性判定的自动推导;2)发展高维广义非线性方程Painlevé可积归类的机械化算法,获得新可积模型;3) 针对Painlevé可积的高维模型,改进奇异流形方法,提出Bäcklund变换和Lax对的构造性算法;4) 针对双线性可积模型,拓展Bell多项式方法,建立高维、耦合及特殊类型方程的多种可积性质的系统化算法;5) 结合玻色化方法和直接代数方法,构造超对称方程的行波解、孤子解、局域相干解;发展双线性方法和截断展开法,寻求高维可积模型的拟周期解、爆破熄灭解及有理解等。研究成果有助于推进数学机械化在微分领域的应用,也为实际问题提供有效的分析方法和研究工具。

项目摘要

本项目在高维、广义非线性演化方程可积性质及特殊解的机械化算法研究领域,提出并发展了一些行之有效的新算法,获得了若干创新性的研究成果。主要包括:(1)发展了高维广义非线性方程Painlevé可积归类的机械化算法,获得了若干3+1维、4+1维及n+1维可积模型。(2)结合奇异流形方法,拓展Bell多项式方法,建立高维非线性演化方程的多种可积性质的系统化算法,系统推导得到了3+1维、4+1维及n+1维可积模型的N-孤子解、双线性Backlund变换、Lax对、无穷守恒律等可积性质。(3)基于Darboux变换理论,结合双线性方法,发展了继承求解策略与齐次平衡方法,建立了高维非线性演化方程特殊解的系统化构造算法,获得了双向孤子、暗-暗孤子、呼吸子、有理块解、多瞬子解等多种类型的特殊解。依托项目的资助,课题组顺利完成了预期的研究任务和预定目标。通过研究,在Nonlinear Dynamics、Applied Mathematics Letters、Computers and Mathematics with Applications、International Journal of Computer Mathematics等权威期刊上发表课题相关学术论文20篇,其中SCI论文16篇,中文核心期刊论文3篇,ESI论文1篇,Web of Science核心集引用180余次。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
3

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
4

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
5

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019

徐桂琼的其他基金

批准号:11201290
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10547123
批准年份:2005
资助金额:2.00
项目类别:专项基金项目

相似国自然基金

1

低维量子可积系统和凝聚态可解模型

批准号:19175045
批准年份:1991
负责人:赵保恒
学科分类:A2601
资助金额:2.50
项目类别:面上项目
2

非线性系统可积性的若干机械化算法及应用研究

批准号:11201290
批准年份:2012
负责人:徐桂琼
学科分类:A0605
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
3

低维场论结构及可积模型

批准号:19365001
批准年份:1993
负责人:王鲁豫
学科分类:A2601
资助金额:3.00
项目类别:地区科学基金项目
4

基于三角曲线理论的高维可积系统的有限亏格解

批准号:11871232
批准年份:2018
负责人:吴丽华
学科分类:A0308
资助金额:50.00
项目类别:面上项目