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非线性偏微分方程列表

非线性偏微分方程的在物理学、气动力学、流体力学大气物理、海洋物理、爆炸物理、化学生理学生物学生态学等领域都有重要的应用。非线性偏微分方程的研究,是当前微分方程研究的中心。求解非线性偏微分方程比求解线性偏微分方程,难度大的多,大多数非线性偏微分方程只能依靠数值解法。但多年来数学家们发现了一些行之有效的求解非线性偏微分方程的构造性解法,如反散射法、达布变换法,tanh、雅可比函数展开法等,得出非线性偏微分方程的解析解。解非线性偏微分方程,过程复杂,多数得力于MapleMathematicaMatlab等商用计算机代数系統

已知的非线性偏微分方程,数目不下3000余种,但有名的不过一百多种,多以发现者命名。

分离变数法

反散射法

达布变换

混合指数法

齐次平衡法

Tanh 函数展开法

Tanh 函数展开法是求解非线性偏微分方程行波解的重要方法。

设一个非线性偏微分方程可以用下列表述:

 

作变数代换:

 ->  

 

得到:

   

1992年数学家 Malfliet 首先应用 tanh 展开法[1]

对称分析

Lax 可积系统

Equation 中文 方程
BBM 班傑明-小野方程 :   
Belousov-Zhabotinsky 别洛乌索夫-扎伯廷斯基方程  ,

 

 
(Benjamin-Ono equation 本杰明-小野方程    
Bogoyavlenski-Konoplechenko 波格雅夫连斯基-科譳普勒琛科方程     
Born-Infeld 玻恩-英费尔德方程    
Boussinesq 博欣内斯克方程    
Boussinesa type 博欣内斯克型方程    
Unnormalized Boussinesq 非规范博欣内斯克方程    
Broer-Kaup 布罗尔-库普方程组  

 

 
Burgers 伯格斯方程    
Burgers-Fisher 伯格斯-费希尔 方程 :   
Modified Burgers 变形伯格斯方程    
Unnormalized Burgers 非规范伯格斯方程    
Generalized Burgers 广义伯格斯方程
Burgers-Huxley 伯格斯-赫胥黎方程    
Bretherton 布雷瑟顿方程    
Cahn-Hilliard 卡恩-希利亚德方程
Cassama-Holm 卡马萨-霍尔姆方程 :   
Chaffee-Infante 查菲 - 堙方特方程    
Chaplygin 查普里金方程    
Davey–Stewartson 戴维-斯图尔森方程组 : 
 
 
Degasperis-Procesi DP 方程    
Drinfeld-Solokov-Wilson DSW 方程  

 

 
Dodd-Bullough-Mikhailov 多德-布洛-米哈伊洛夫方程 [[   
Nonlinear Diffusion 非线性扩散方程    
Harry Dym 迪姆方程 :   
Eckhaus 艾克豪斯方程  

   

 
Eikonal 程函方程    
Estevez-Mansfield-Clarkson 埃斯特韦斯-曼斯菲尔德-克拉克森方程    
Fitzhugh-Nagumo 菲茨休 - 南云方程    
Fisher 费希尔方程    
Fisher-Kolmogorov 费希尔-柯尔莫哥洛夫方程 ::   
Fujita-Storm 藤田-斯托姆方程    
Gardner 加德纳方程    
Gibbons-Tsarev 吉本斯-查理夫方程    
Ginzburg-Landau 金兹堡-朗道方程    
Hirota Satsuma 广田-萨摩方程组 : 
 
 
 
Hunt-Saxton 亨特 - 萨克斯顿方程 :   
Ito 伊藤方程    
KdV KdV方程 :   
Modified KdV MKdV方程    
KdV-mKdV KdV-mKdV方程    
KdV-Burgers KdV-Burgers方程    
Modified KdV-Burgers 变形KdV-Burgers方程    
Fifth order KdV 五阶KdV方程    
Fifth order dispersion KdV 五阶色散KdV方程    
Seventh order KdV 七阶KdV方程    
Nineth order KdV 九阶KdV方程    
Unnormalized KdV equation 非规范KdV方程    
Generalized Burgers-KdV 广义伯格斯-KdV方程    
Unnormalized modified KdV 非规范变形KdV方程    
von Karman 冯·卡门方程  

 

 

参考文献

  1. ^ W. Malfliet, Solitary Wave Solution of Nonlinear wave equation, Am J.of Physics 60(7) 1992,650-654
  1. *谷超豪 《孤立子理论中的达布变换及其几何应用》 上海科学技术出版社
  2. *阎振亚著 《复杂非线性波的构造性理论及其应用》 科学出版社 2007年
  3. 李志斌编著 《非线性数学物理方程的行波解》 科学出版社
  4. 王东明著 《消去法及其应用》 科学出版社 2002
  5. *何青 王丽芬编著 《Maple 教程》 科学出版社 2010 ISBN 9787030177445
  6. Andrei D. Polyanin,Valentin F. Zaitsev, HANDBOOK OF NONLINEAR PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS, SECOND EDITION CRC PRESS
  7. Graham W. Griffiths William E.Shiesser Traveling Wave Analysis of Partial Differential p135 Equations Academy Press
  8. Richard H. Enns George C. McCGuire, Nonlinear Physics Birkhauser,1997
  9. Inna Shingareva, Carlos Lizárraga-Celaya,Solving Nonlinear Partial Differential Equations with Maple Springer.
  10. Eryk Infeld and George Rowlands,Nonlinear Waves,Solitons and Chaos,Cambridge 2000
  11. Saber Elaydi,An Introduction to Difference Equationns, Springer 2000
  12. Dongming Wang, Elimination Practice,Imperial College Press 2004
  13. David Betounes, Partial Differential Equations for Computational Science: With Maple and Vector Analysis Springer, 1998 ISBN 9780387983004
  14. T.Roubicek: Nonlinear Partial Differential Equations with Applications, 2nd ed., Birkhäuser, Basel, 2013, ISBN 978-3-0348-0512-4.
  15. George Articolo Partial Differential Equations & Boundary Value Problems with Maple V Academic Press 1998 ISBN 9780120644759

外部链接

  • 牛津大学非线性偏微分方程研究中心 (页面存档备份,存于互联网档案馆

非线性偏微分方程列表, 此條目需要擴充, 2015年10月22日, 请協助改善这篇條目, 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到, 请在擴充條目後將此模板移除, 非线性偏微分方程的在物理学, 气动力学, 流体力学, 大气物理, 海洋物理, 爆炸物理, 化学, 生理学, 生物学, 生态学等领域都有重要的应用, 非线性偏微分方程的研究, 是当前微分方程研究的中心, 求解非线性偏微分方程比求解线性偏微分方程, 难度大的多, 大多数非线性偏微分方程只能依靠数值解法, 但多年来数学家们发现了一些行之有效的求解非线性偏微. 此條目需要擴充 2015年10月22日 请協助改善这篇條目 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到 请在擴充條目後將此模板移除 非线性偏微分方程的在物理学 气动力学 流体力学 大气物理 海洋物理 爆炸物理 化学 生理学 生物学 生态学等领域都有重要的应用 非线性偏微分方程的研究 是当前微分方程研究的中心 求解非线性偏微分方程比求解线性偏微分方程 难度大的多 大多数非线性偏微分方程只能依靠数值解法 但多年来数学家们发现了一些行之有效的求解非线性偏微分方程的构造性解法 如反散射法 达布变换法 tanh 雅可比函数展开法等 得出非线性偏微分方程的解析解 解非线性偏微分方程 过程复杂 多数得力于Maple Mathematica Matlab等商用计算机代数系統 已知的非线性偏微分方程 数目不下3000余种 但有名的不过一百多种 多以发现者命名 目录 1 分离变数法 2 反散射法 3 达布变换 4 混合指数法 5 齐次平衡法 6 Tanh 函数展开法 7 对称分析 8 Lax 可积系统 9 参考文献 10 外部链接分离变数法 编辑反散射法 编辑达布变换 编辑混合指数法 编辑齐次平衡法 编辑Tanh 函数展开法 编辑主条目 Tanh 函数展开法 Tanh 函数展开法是求解非线性偏微分方程行波解的重要方法 设一个非线性偏微分方程可以用下列表述 ps u u t u x u t t u x x u t x 0 displaystyle psi u u t u x u tt u xx u tx 0 作变数代换 u x t displaystyle u x t gt U 3 displaystyle U xi 3 k x c t displaystyle xi k 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Burgers 变形伯格斯方程 u t k t u b u u x a u x x displaystyle u t frac k t u b u u x a u xx Unnormalized Burgers 非规范伯格斯方程 u t a u x x b u u x 0 displaystyle u t alpha u xx beta u u x 0 Generalized Burgers 广义伯格斯方程 displaystyle Burgers Huxley 伯格斯 赫胥黎方程 u t n u u x x a u u x b u 1 u u c displaystyle u t nu u x x a u u x b u 1 u u c Bretherton 布雷瑟顿方程 u t t u x x u x x x x a u 3 0 displaystyle u tt u xx u xxxx alpha u 3 0 Cahn Hilliard 卡恩 希利亚德方程Cassama Holm 卡马萨 霍尔姆方程 u t 2 k u x u x x t 3 u u x 2 u x u x x u u x x x displaystyle u t 2 kappa u x u xxt 3uu x 2u x u xx uu xxx Chaffee Infante 查菲 堙方特方程 u t u x x l u 3 u 0 displaystyle u t u xx lambda u 3 u 0 Chaplygin 查普里金方程 0 5 u t t u x u x t u t u x x 0 displaystyle 0 5 u tt u x u xt u t u xx 0 Davey Stewartson 戴维 斯图尔森方程组 i u t c 0 u x x u y y c 1 u 2 u c 2 u ϕ x displaystyle iu t c 0 u xx u yy c 1 u 2 u c 2 u phi x ϕ x x c 3 ϕ y y u 2 x displaystyle phi xx c 3 phi yy u 2 x Degasperis Procesi DP 方程 u t u x x t 2 k u x 4 u u x 3 u x u x x u u x x x 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u t 0 5 u x x x 3 u u x 3 v w x 0 displaystyle u t 0 5 u xxx 3uu x 3 vw x 0 v t v x x x 3 u v x 0 displaystyle v t v xxx 3uv x 0 w t w x x x 3 u w x 0 displaystyle w t w xxx 3uw x 0 Hunt Saxton 亨特 萨克斯顿方程 u t u u x x 1 2 u x 2 displaystyle u t uu x x frac 1 2 u x 2 Ito 伊藤方程 U t 6 U 5 10 a U 2 U x x U U x 2 U x x x x x 0 displaystyle U t 6 U 5 10 alpha U 2 U xx U U x 2 U xxxx x 0 KdV KdV方程 t ϕ 6 ϕ x ϕ x 3 ϕ 0 displaystyle partial t phi 6 phi partial x phi partial x 3 phi 0 Modified KdV MKdV方程 u t a u 2 u x u x x x 0 displaystyle u t alpha u 2 u x u xxx 0 KdV mKdV KdV mKdV方程 u t 6 a u u x 6 b u 2 u g U x x x 0 displaystyle u t 6 alpha u u x 6 beta u 2 u gamma U xxx 0 KdV Burgers KdV Burgers方程 u t u u x a u x x b u x x x 0 displaystyle u t u u x alpha u xx beta u xxx 0 Modified KdV Burgers 变形KdV Burgers方程 u t u x x x a u 2 u x b u x x 0 displaystyle u t u xxx alpha u 2 u x beta u xx 0 Fifth order KdV 五阶KdV方程 u t a u 2 u x b u x u x x g u u x x x d u x x x x x 0 displaystyle u t alpha u 2 u x beta u x u xx gamma u u xxx delta u xxxxx 0 Fifth order dispersion KdV 五阶色散KdV方程 u t a u u x b u x x x u x x x x x 0 displaystyle u t alpha u u x beta u xxx u xxxxx 0 Seventh order KdV 七阶KdV方程 U t 6 U U x U x x x U x x x x x a U x x x x x x x x x 0 displaystyle U t 6 U U x U x x x U x x x x x alpha U x x x x x x x x x 0 Nineth order KdV 九阶KdV方程 U t 6 U U x U x x x U x x x x x a U x x x x x x x b U x x x x x x x x x 0 displaystyle U t 6 U U x U x x x U x x x x x alpha U x x x x x x x beta U x x x x x x x x x 0 Unnormalized KdV equation 非规范KdV方程 u t a u x x x b u u x 0 displaystyle u t alpha u xxx beta u u x 0 Generalized Burgers KdV 广义伯格斯 KdV方程 U t a n u x t x n b u x t u x t x 0 displaystyle U t alpha frac partial n u x t partial x n beta u x t frac partial u x t partial x 0 Unnormalized modified KdV 非规范变形KdV方程 u t u x x x a u 2 u x 0 displaystyle u t u xxx alpha u 2 u x 0 von Karman 冯 卡门方程 D D u a w x y 2 w x x w y y displaystyle Delta Delta u a w xy 2 w xx w yy D D w b u y y w x x u x x w y y 2 u x y w x y c displaystyle Delta Delta w b u yy w xx u xx w yy 2u xy w xy c 参考文献 编辑 W Malfliet Solitary Wave Solution of Nonlinear wave equation Am J of Physics 60 7 1992 650 654 谷超豪 孤立子理论中的达布变换及其几何应用 上海科学技术出版社 阎振亚著 复杂非线性波的构造性理论及其应用 科学出版社 2007年 李志斌编著 非线性数学物理方程的行波解 科学出版社 王东明著 消去法及其应用 科学出版社 2002 何青 王丽芬编著 Maple 教程 科学出版社 2010 ISBN 9787030177445 Andrei D Polyanin Valentin F Zaitsev HANDBOOK OF NONLINEAR PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS SECOND EDITION CRC PRESS Graham W Griffiths William E Shiesser Traveling Wave Analysis of Partial Differential p135 Equations Academy Press Richard H Enns George C McCGuire Nonlinear Physics Birkhauser 1997 Inna Shingareva Carlos Lizarraga Celaya Solving Nonlinear Partial Differential Equations with Maple Springer Eryk Infeld and George Rowlands Nonlinear Waves Solitons and Chaos Cambridge 2000 Saber Elaydi An Introduction to Difference Equationns Springer 2000 Dongming Wang Elimination Practice Imperial College Press 2004 David Betounes Partial Differential Equations for Computational Science With Maple and Vector Analysis Springer 1998 ISBN 9780387983004 T Roubicek Nonlinear Partial Differential Equations with Applications 2nd ed Birkhauser Basel 2013 ISBN 978 3 0348 0512 4 George Articolo Partial Differential Equations amp Boundary Value Problems with Maple V Academic Press 1998 ISBN 9780120644759外部链接 编辑牛津大学非线性偏微分方程研究中心 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 非线性偏微分方程列表 amp oldid 72965646, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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