耿-薛方程中交错 peakon(及 shockpeakon)的动力学
摘要
我们考虑由耿和薛作为 Novikov 三次非线性 Camassa-Holm 型方程的推广而发现的耦合双分量可积偏微分方程的 multipeakon 解,并在一定程度上也考虑 multishockpeakon 解。为了使此类解有意义,我们发现有必要假设不存在重叠,即一个分量中的 peakon 或 shockpeakon 不允许占据与另一分量中的 peakon 或 shockpeakon 相同的位置。因此,根据两个分量中的 peakon 或 shockpeakon 相对于彼此出现的顺序,可以区分许多不等价构型。在此我们特别感兴趣于交错 peakon 解的情形,其中 peakon 交替地出现在一个分量和另一个分量中。基于这些解用初等函数表示的显式表达式,我们描述了动力学的普遍特征,尤其是大时间渐近行为。就位置而言,交错耿-薛 peakon 展现出通常的散射现象,其中 peakon 以恒定速度渐近运动,这些速度均不相同,除了两个最快的 peakon 将具有相同速度。然而,与许多其他 peakon 方程相反,peakon 的振幅一般不会趋于常数值;而是呈指数增长或衰减。因此振幅的对数(作为时间的函数)将渐近表现为直线,并且比较这些直线在正负大时间下的情形,可观察到类似于 peakon 位置所见的相移。除了这些 K+K 交错纯 peakon 解外,我们还研究了 1+1 shockpeakon 解,以及 2+2 peakon-反 peakon 解中导致激波形成的碰撞。
引用
@article{arxiv.1605.02805,
title = {Dynamics of interlacing peakons (and shockpeakons) in the Geng-Xue equation},
author = {Hans Lundmark and Jacek Szmigielski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02805},
year = {2017}
}
备注
59 pages, 6 figures. pdfLaTeX + AMS packages + hyperref + TikZ. Changes in v2: minor typos corrected, reference list updated and enhanced with hyperlinks