Hamiltonian偏微分方程的共振动力与高频扩散

批准号:
11671107
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
陈爱永
依托单位:
学科分类:
A0301.常微分方程
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
唐生强、蒋英春、王晟、李春海、赵海霞、郭丽娜、田彩杏
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中文摘要
物理学中许多偏微分方程都可以看作无穷维Hamiltonian系统,例如非线性Schrödinger方程和KdV方程。本项目研究非线性Schrödinger方程和复KdV方程的共振傅里叶模之间的能量交换。根据对截断的常微分系统的异宿轨道和解的Sobolev范数增长的分析,证明二维环面上高次非线性Schrödinger方程和耦合的非线性Schrödinger方程无界Sobolev轨道的存在性和长时间不稳定性。关于具有乘积势的非线性Schrödinger方程,通过使用微分算子的谱渐近性质和几乎共振条件,证明无界Sobolev轨道的存在性和长时间不稳定性。利用Birkhoff标准型和Shilnikov方法,给出Sobolev范数增长的时间估计。本项目的研究将丰富Hamiltonian系统的理论,促进相关学科的发展。
英文摘要
Many partial differential equations arising in physics can be seen as infinite dimensional Hamiltonian systems, such as the nonlinear Schrödinger equation and the KdV equation. The energy exchange between resonant Fourier modes in nonlinear Schrödinger equations and complex KdV equations is studied. We prove the existence of unbounded Sobolev orbits and long-time instability for the high order and coupled nonlinear Schrödinger equations on two-dimensional torus by analyzing the heteroclinic orbits of the truncation ODEs and the growth of Sobolev norms. By using the spectral asymptotic properties of differential operators and almost resonant conditions, we prove the existence of unbounded Sobolev orbits and long-time instability for the nonlinear Schrödinger equations with multiplicative potential. By using the Birkhoff norms and Shilnikov method, we give estimates for the time with respect to the growth of the Sobolev norms. The research of this project will enrich the theory of Hamiltonian systems and promote the development of related disciplines.
物理学中许多偏微分方程都可以看作无穷维Hamiltonian系统,例如非线性Schrödinger方程和KdV方程。本项目研究五次非线性Schrödinger 方程的非横截异宿链的存在性, 基于一个约化的有限维常微分系统, 构造了该系统的非横截异宿链, 给出了非横截异宿轨道的显式表达式. 研究了一个扰动mKdV方程的周期波和异宿解的存在性,并通过分析阿贝尔积分证明了波速是单调减少的. 证明了改变的Camassa-Holm 方程的椭圆周期peakon的轨道稳定性. 通过使用 Picard–Fuchs 方程,证明了Friedmann–Robertson–Walker 模型有两个等时中心,从而有两族等周期的周期解。本项目的研究丰富了Hamiltonian系统的理论,促进相关学科的发展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.4236/jamp.2019.710151
发表时间:2019-10
期刊:Journal of Applied Mathematics and Physics
影响因子:--
作者:Xinhui Lu;Aiyong Chen;Tongjie Deng
通讯作者:Xinhui Lu;Aiyong Chen;Tongjie Deng
DOI:10.1080/1726037x.2020.1774157
发表时间:2020-01
期刊:Journal of Dynamical Systems and Geometric Theories
影响因子:0.9
作者:Aiyong Chen;Huiyang Zhang
通讯作者:Aiyong Chen;Huiyang Zhang
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国科学:数学
影响因子:--
作者:陈爱永;邓同杰;闫东风
通讯作者:闫东风
Existence of Kink Waves and Periodic Waves for a Perturbed Defocusing mKdV Equation
扰动散焦mKdV方程中扭结波和周期波的存在性
DOI:10.1007/s12346-017-0249-9
发表时间:2018-10
期刊:Qualitative Theory of Dynamical Systems
影响因子:1.4
作者:Chen Aiyong;Guo Lina;Huang Wentao
通讯作者:Huang Wentao
Sampling and quasi-optimal approximation for signals in a reproducing kernel space of homogeneous type
齐次型再生核空间中信号的采样和拟最优逼近
DOI:10.1016/j.cam.2017.01.016
发表时间:2017
期刊:Journal of Computational and Applied Mathematics
影响因子:2.4
作者:Yingchun Jiang;Suping Wang
通讯作者:Suping Wang
奇异孤子与周期波解的定性及稳定性研究
- 批准号:11161013
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:56.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:陈爱永
- 依托单位:
国内基金
海外基金
