Mathematical Sciences: Evolution of Structures in Nonlinear PDE's
Mathematical Sciences: Evolution of Structures in Nonlinear PDE's
批准号:
9404374
负责人:
David Muraki
金额:
$5.2万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
1994
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
1994-07-01 至 1998-06-30
中文摘要
9404374 Muraki拟议工作的主题是非线性模型中空间结构的演变,这些模型源于当前感兴趣的物理系统:a)向列型液晶中光的自聚焦,b)化学反应中界面图案的形成,c)复杂流体中的流动结构。具体地说,数学目标是建立相干结构、不稳定性和动力学之间的关系,这与简单非线性系统中弱湍流行为的发展有关。基本策略包括识别主要结构模式,以及确定它们的动力学和相互作用性质。采用渐近分析、动力系统方法和数值计算相结合的方法,清楚地阐明了空间结构由非线性产生和维持的机制。这反过来又提供了一个分析基础,导致对潜在的非线性现象的物理理解。一个熟悉的时空演变的例子是卫星天气图的视频记录,经常出现在晚间新闻中。虽然随着时间演变的空间特征的图像是许多物理和生物现象的共同主题,但我们对这些过程的定量理解实际上是相当有限的。这项拟议的研究调查了异常复杂的模式的模型方程--光学激光束的分裂,以及表面反应中的化学物质的扩散--这些模式最近才在实验室产生,但对新的精细工艺的设计和控制具有未来的前景。
英文摘要
9404374 Muraki The theme of proposed work centers on the evolution of spatial structure in nonlinear models which derive from physical systems of current interest: a) self-focussing of light in nematic liquid crystals, b) interfacial pattern formation in chemical reactions, c) flow structures in complex fluids. In particular, the mathematical objective is to establish relationships between coherent structures, instability and dynamics as pertains to the development of weakly-turbulent behaviors in simple nonlinear systems. The basic strategy involves both the identification of the primary structural modes, and the determination of their dynamics and interaction properties. A combination of asymptotic analysis, dynamical systems methods and numerical computation are employed to obtain clear illustrations of the mechanisms by which spatial structures are created and sustained by nonlinearity. This, in turn, provides an analytical basis leading to a physical understanding for the underlying nonlinear phenomena. A familiar example of a spatio-temporal evolution is the video record of satellite weather maps as often shown on the evening news. While the imagery of spatial features that evolve over time is a common theme for many physical and biological phenomena, our quantitative understanding of these processes is actually quite limited. The proposed research investigates the model equations for unusually complex patterns -- the break-up of optical laser beams, and the spreading of chemicals in surface reactions -- which have only recently been produced in the laboratory, but hold future promise for the design and control of new fine-scale processes.
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会议论文
Mathematical Models of Nonlinear Wave Processes
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批准号:9704724
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$6.7万
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财政年份:1997
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负责人:David Muraki
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依托单位:
国内基金
海外基金
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Handbook of the Mathematics of the Arts and Sciences的中文翻译
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批准号:12226504
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项目类别:数学天元基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2022
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负责人:黄朝凌
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依托单位:
SCIENCE CHINA: Earth Sciences
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批准号:41224003
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2012
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负责人:魏建晶
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依托单位:
Journal of Environmental Sciences
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批准号:21224005
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2012
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负责人:冯庆彩
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依托单位:
SCIENCE CHINA Information Sciences
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批准号:61224002
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2012
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负责人:宋扉
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依托单位:
SCIENCE CHINA Technological Sciences
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批准号:51224001
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2012
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负责人:安梅
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依托单位:
Journal of Environmental Sciences
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批准号:21024806
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2010
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负责人:冯庆彩
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依托单位:
SCIENCE CHINA Life Sciences (中国科学 生命科学)
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批准号:81024803
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李纪元
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依托单位:
SCIENCE CHINA Earth Sciences(中国科学:地球科学)
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批准号:41024801
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2010
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负责人:魏建晶
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依托单位:
SCIENCE CHINA Technological Sciences
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批准号:51024803
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2010
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负责人:安梅
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依托单位: