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反应扩散模型中波传播的曲率依赖性

斑图形成与孤子 2022-12-28 v3

摘要

多维空间中的反应扩散波以前沿曲率强烈依赖的速率推进。这些波在许多物理、生态和生物学系统中具有重要应用。本工作中,我们分析具有一般反应项的单个反应扩散方程中行波的曲率依赖性。我们推导了由平行于波前的横向扩散引起的行波速度的精确、非微扰曲率依赖关系。向内传播的波具有三个特征阶段:由初始和边界条件主导的建立阶段、法向速度与奇异扰动理论标准结果相符的类行波阶段,以及波前碰撞与相互作用对其推进速率产生额外曲率依赖性的填谷阶段。我们结合渐近分析与数值模拟分析了这些行为及额外的曲率依赖性。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.00928,
  title  = {Curvature dependences of wave propagation in reaction-diffusion models},
  author = {Pascal R. Buenzli and Matthew J. Simpson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.00928},
  year   = {2022}
}

备注

29 pages, 14 figures; v3: minor changes; additional discussion of establishment and travelling phases; new figure (Fig 9) showing simulations on a larger circular pore