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广义Kadomtsev-Petviashvili方程的数值解法:紧致有限差分方案

Numerical solution of the generalized Kadomtsev-Petviashvili equations with compact finite difference schemes

Laboratoire Amiénois de Mathématique Fondamentale et Appliquée, CNRS UMR 7352, Université de Picardie Jules Verne(亚眠基础与应用数学实验室,法国国家科学研究中心联合研究单位7352,皮卡第朱尔·瓦伦大学)

J. -P Chehab, P Garnier, Youcef Mammeri

AI总结:

本文提出紧致有限差分方案求解广义Kadomtsev-Petviashvili方程,对比傅里叶谱方法,验证了数值收敛性,并研究了孤子不稳定性及爆破行为。

摘要:

我们提出紧致有限差分方案来求解KP方程$u_t + u_{xxx} + u^p u_x + λ \partial^{--1}_x u_{yy} = 0$。当$p = 1$时,该方程描述浅水中小振幅长波传播及弱横向效应。我们首先提出数值方案并对比傅里叶谱方法。在建立数值收敛性后,方案被验证。随后,我们描绘了解在孤子不稳定性及爆破行为中的表现。

英文摘要:

We propose compact finite difference schemes to solve the KP equations $u\_t + u\_{xxx} + u^p u\_x + $λ$ \partial^{--1}\_x u\_{yy} = 0$. When $p = 1$, this equation describes the propagation of small amplitude long waves in shallow water with weak transverse effects. We first present the numerical schemes which are compared to the Fourier spectral method. After establishing the numerical convergence, the scheme is validated. We then depict the behavior of solutions in the context of solitons instabilities and the blow-up.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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