无界区域上带波动算子的非线性薛定谔方程的局部吸收边界条件

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11326227
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
  • 资助金额:
    3.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0504.微分方程数值解
  • 结题年份:
    2014
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2014-12-31

项目摘要

The nonlinear Schrodinger equation with wave operator(NLSW) arises from different physical applications, such as the Langmuir wave envelop approximation in plasma, and the nonrelativistic limit of the Klein-Gordon equation. This project is devoted to studying the numerical solution and simulation of the NLSW on unbounded domain. Since it is impossible to solve directly the problem defined on the unbounded domain, they are often approximated in bounded computational domain by imposing appropriate conditions on the artificial boundary. For unboundedness, one of the most popular approaches is the use of the local absorbing boundary conditions (ABCs) method, which is a powerful method to reduce the problems on an unbounded domain to a bounded domain, for an appropriate bounded computational domain. In order to design efficient local ABCs for this nonlinear problem, we extend the idea of the unified approach. The idea underlying the unified approach is based on the well-known operator splitting method, which distinguish between incoming and outgoing waves along the boundaries for the linear subproblem, and to approximate the corresponding linear operator by using a ‘one-way operator’ (to make the wave outgoing), then unite the approximation operator and the nonlinear subproblem to yield nonlinear boundary conditions. Then the original problem is reduced to an initial-boundary-value problem (IBVP) on a finite computational domain, which can be solved by using standard numerical methods such as the finite difference method. We analyze the stability of the reduced IBVP by constructing an energy functional for the NLSW. Numerical examples are given to demonstrate the effectiveness and tractability of the proposed method, and simulate the propagation of wave on unbounded domain.
带波动算子的非线性薛定谔方程在等离子体物理学中应用广泛,本项目主要研究它在无界区域上的数值解和数值模拟。区域的无界性使得定义在无界区域上的问题很难直接进行数值求解,为了在无界区域上有效地进行数值计算,需引入人工边界,在人工边界上设计合理的局部吸收边界条件;利用算子分裂方法的思想来克服方程非线性带来的困难,结合线性薛定谔方程的局部吸收边界条件,构造带波动算子的非线性薛定谔方程的局部非线性吸收边界条件,将定义在无界区域上的原问题转化为有界区域上的初边值问题,并通过构造能量泛函对含局部吸收边界条件的初边值问题进行稳定性分析。利用成熟的有限差分方法对含局部吸收边界条件的初边值问题进行离散,最后通过对算例的数值计算验证局部吸收边界条件的有效性和精确性,以及模拟波在无界区域上的传播过程。

结项摘要

我们采用由Zhang等提出的基于算子分裂思想的unified approach设计了带波动算子的非线性薛定谔方程在无界区域上的局部非线性吸收边界条件,将定义在无界区域上的原问题转化为有界区域上的初边值问题。为了避免局部吸收边界条件中出现高阶混合偏导数,通过引入辅助变量分析了带有局部非线性吸收边界条件的初边值问题的稳定性。在有界区域上对初边值问题设计了有效的差分格式,最后通过数值算例验证了局部吸收边界条件的精确性和有效性,并模拟了相关的物理现象。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Numerical solution of the nonlinear Schr?dinger equation with wave operator on unbounded domains
无界域上带波算子的非线性薛定谔方程的数值解
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Physical Review E
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Hongwei Li, Xiaonan Wu, Jiwei Zhang
  • 通讯作者:
    Hongwei Li, Xiaonan Wu, Jiwei Zhang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

内燃机活塞内冷油腔稳态综合传热预测模型
  • DOI:
    10.16236/j.cnki.nrjxb.201803034
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    内燃机学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    章健;邓立君;刘世英;李宏伟;王志明
  • 通讯作者:
    王志明
基于变形最小化的航空框类整体件加工策略分析
  • DOI:
    10.13486/j.cnki.1673-2618.2019.02.002
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    滨州学院学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    丁桂楚;张涛;李宏伟;江金锴;黄晓明
  • 通讯作者:
    黄晓明
前端调速式风电机组低电压穿越鲁棒控制策略
  • DOI:
    10.19635/j.cnki.csu-epsa.000057
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电力系统及其自动化学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈宁宁;董海鹰;李晓青;李宏伟
  • 通讯作者:
    李宏伟
鄂尔多斯盆地靖边气田古地貌恢复与储层特征分析
  • DOI:
    10.6038/pg2020dd0103
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    苏海;段淑远;高棒棒;杜中东;李宏伟;李爱荣
  • 通讯作者:
    李爱荣
中国回医药四液学说的源流探析
  • DOI:
    10.13424/j.cnki.mtcm.2018.03.022
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    现代中医药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    侯荔桉;贾孟辉;丁婷婷;李宏伟;黑晓英;贾戌生
  • 通讯作者:
    贾戌生

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李宏伟的其他基金

材料科学中复杂相场模型的高效稳定数值方法
  • 批准号:
    12226313
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
无界区域上带波动算子的非线性Schrödinger方程基于人工边界方法的数值解法
  • 批准号:
    11401350
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码