● 摘要
孤波是流体、太空等离子体和其他领域中的一种非线性现象;孤子是具有粒子特性的孤波。对流体力学中相关孤子方程的求解和分析,尤其是对多孤子解运动、相互作用的研究,有助于揭示其力学现象的本质和规律,从而为将来的实验或应用提供对照和理论参考。 本文的工作包括以下几个方面: 第一章,绪论:首先回顾了孤子的发展历史,说明了孤子的产生机制、特点、实验研究情况,然后列举了流体中存在的孤波现象和与之相关的方程,例如Korteweg-de Vries (KdV)和修正KdV(mKdV)方程。 第二章,方法介绍:对一些求解流体力学孤子方程的解析方法作了回顾,对本文中使用的双线性方法和Bell多项式作了介绍。 第三章,求解源于流体力学的耦合KdV- mKdV方程:利用Bell多项式将该方程双线性化,然后用双线性方法构造其N孤子解。 第四章,分析源于流体力学的耦合KdV- mKdV方程的孤子相互作用:对耦合KdV-mKdV方程的多孤子解进行分析,发现两种多孤子相互作用及其规律,孤子数目为偶数时,发生孤子相互作用后,关于u的孤子振幅、速度不变,关于v的孤子速度不变,振幅大小不变,但正负翻转;孤子数目为奇数时,发生孤子相互作用后,关于u、v的孤子振幅、速度均不变。 第五章,结论部分。