可积与不可积系统中迎面孤波的非线性相互作用
软凝聚态物质
2023-10-31 v1
摘要
本研究通过数值方法考察了颗粒链（一种不可积系统）中迎面孤波的非线性相互作用，并将模拟结果与流体（一种可积系统）中的理论结果进行了比较。我们识别出三个阶段（即入射同相传播阶段、中心碰撞阶段和出射同相传播阶段）来描述颗粒链中的非线性相互作用过程。非线性散射效应出现在中心碰撞阶段，使入射孤波的振幅减小。与入射和分离碰撞过程中的领先时间相位相比，分离碰撞过程中的滞后时间相位更小。这种不对称的非线性碰撞导致在出射同相传播阶段出现时间与空间的领先相位移动。我们进一步发现，在颗粒链中孤波振幅不影响瞬时空间相位移动。出射同相传播阶段的空间相位移动仅由测量位置决定，而非波振幅。流体中的结果则相反。孤波振幅增大导致颗粒链和流体的附着、脱离和停留时间均减少。对于瞬时时间相位移动，颗粒链和流体中分别出现领先与滞后现象。这些结果为设计机械超材料和能量缓释系统提供了新知识。
引用
@article{arxiv.2310.19356,
title = {Nonlinear interaction of head$-$on solitary waves in integrable and nonintegrable systems},
author = {Shutian Zhang and Shikun Liu and Tengfei Jiao and Min Sun and Decai Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19356},
year = {2023}
}