2+1 维二元模拟长短波共振方程的混合型孤
核磁共振二维谱简介
二维核磁共振谱:采用不同的脉冲序列技术,得到图谱中 一个坐标表示化学位移,另一个坐标表示偶合常数,或另 一个坐标表示同核或异核化学位移,这类核磁图谱称作二 维核磁共振谱。
3
技术依托
(1)自旋核调控脉冲技术 (2)自旋核特性的理论发展 (3)计算机技术的发展 (4)超导磁体的发展
9
三、2DHH相关谱(HHCOSY)
Correlatedspectroscopy(COSY)
主要解决的问题: 建立结构中存在偶合 1 1 关系的 H与 H的联系
对角峰
相关峰 偶合关系
10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 11
1 四、检测 H的化学位移相关谱
1,HMQC谱
12
2,HMBC谱
13
Theend
14
1)确定复杂图谱中碳原子与连接质子之间偶合常数 2)确定复杂图谱中质子质子之间的偶合常数 3)建立相互偶合的质子之间的关系 4)建立质子与碳之间的连接关系 5)建立分子中碳原子之间的连接关系 6)对一维图谱中的信号进行准确归属
8
二、2DJ分解谱(Jresolvedspectroscopy)
分同核J分解谱和异核J分解谱,异核J分解谱可区分碳的级 数,可用DEPT谱代替。
4
一维NMR实验过程
射 频 脉
预备期
检测期 ( t ) 2
S(t ) 2 (FID ) 傅立叶 变 换
S(n2)
5
二维NMR多 脉冲序列 预备期 Preparationperiod 演化期(t1) Evolutionperiod 混合期 Mixingperiod 检测期(t2) Detectionperiod
核磁共振二维谱
二、二维NMR的分类
2D-NMR可以分为三大类: 1、2D-J分解谱:(1)同核二维J分解谱 (2)异核二维J分解谱 2、2D-化学位移相关谱 : 同核化学位移相关谱(1H-1HCOSY) 异核化学位移相关谱 (1H-13CCOSY) 异核远程相关谱 (nJCH correlations等同于 HMBC谱 ) 3、 多量子跃迁 谱: HSQC 谱 (1H捡出的,异核单量子相干谱) HMQC谱 (1H捡出的,异核多量子相干谱) HMBC谱 (1H捡出的,异核多键相关谱)
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0.53
ppm
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的HMQC谱
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的 HMBC谱
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的13C-NMR图谱归属
OH
1 5 7 .1 9
H2O
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的1H-NMR
3
DMSO
2 1 0
7.759 6.470 6.013 6.002 5.626 5.612 5.508 5.498 5.082 5.069 5.055 4.064 4.054 4.042 4.028 4.016 4.005 3.752 3.741 3.730 3.720 3.669 3.656 3.640 3.627 3.615 3.602 3.588 3.573 3.560 3.352 2.503 -0.001
9-β-D-阿糖鸟嘌呤( Ara-G) 的结构
二维谱COSY
结束
rrernstswitzerlandrfreemanukoxford专业资料常见二维核磁的功能11hh11hhcosy22键或33键质子耦合11hh11hhtocsy具有连续的键合联系的质子耦合11hhxxhmqchsqc通过质子观察11键异核耦合11hhxxhmbc通过质子观察22或33键异核耦合多用于13ccxxxxcosy天然丰度大于20的杂核之间的11键耦合xxxxinadequate低天然丰度的杂核之间的11键耦合11hh11hhnoe差谱一维二维noesyroesy空间上接近质子之间的耦合专业资料常见二维核磁的功能专业资料二维核磁原理2dnmrisadomainofftandpulsedspectroscopy1d1d2d2ddetectsignalstwicebeforeaftercouplingsameas1dexperiment90?pulsetransfersbetweencoupledspins专业资料准备期preparation
Correlation Spectroscopy (COSY)--off-diagonal peaks
非对角线峰表明两种质子之间存在耦合。
Correlation Spectroscopy (COSY)--off-diagonal peaks
Correlation Spectroscopy (COSY)--off-diagonal peaks
6b 6a 5b
21b
Phase-Sensitive Spectra
Phase-Sensitive COSY
相敏COSY谱由于在数据处理中消除了通常与回波和反回波 相关的不需要的相扭曲线形和色散成分信号,只给出吸收 型信号,在提高灵敏度的同时,不但能够明显有效地改善 信号密集重叠区交叉峰的分辨率,而且提供了测定重叠区 内各信号化学位移和偶合常数的方法。
Fe-B非晶合金的等温晶化动力学研究
* 收稿日期:2021-03~03 基金资助:国家重点研发计划(2017YFB0703001,2017YFB0305100);国家自然科学基金(51134011,51431008,51790481);中央高校 基本科研业务费专项资金(3102017jc01002)o 第一作者简介:马亚珠(1985-),女,西北工业大学博士研究生,主要研究方向为非晶及纳米晶等亚稳材料制备及稳定性, E-mail: 419256325@qq. com。 通信作者简介:刘 峰(1974 — )男,西北工业大学教授,主要研究方向为非平衡凝固理论与技术等,E-mail:lifeng@。
本文将通过DSC研究Fe85 B】5非晶合金在不 同温度下的等温晶化动力学行为。结合X-射线衍 射仪和透射电子显微镜,确定其等温晶化后的显微 结构。用解析相变模型结合碰撞模式判断对所有实 验数据进行拟合,明确该合金的等温晶化动力学。
1实验材料与分析方法
1. 1实验材料
本文的实验对象为Fe85 B:5非晶合金。在氩气 保护下利用电磁感应熔炼纯铁和Fe-B中间合金制
得Fe85B“母合金。在下方有直径0. 8 mm喷嘴的 坩埚中放入8 g母合金,置入超快速液淬装置中, 在氩气保护下用8 kW功率加热使合金快速熔化, 通过加压0. 03 MPa向坩埚中充入高纯氩气使得
高温熔体通过喷嘴连续流向以5 000 r • min-1转 速旋转的冷却铜辐上,从而制备出约32 gm厚的 非晶合金薄带。用X,pert Pro MRD型X射线衍 射仪(X-Ray Diffractometer, XRD,Cu-Ka)对制备 的薄带进行物相检测。薄带的化学成分用感应耦
了很多实验结果[1012] o解析模型具有类似JMA 方程[913]的结构,但是在等温转变中生长指数"、有 效激活能Q和指数前因子犓0是时间的函数。然 而,在用解析相变模型对实验结果的拟合过程中 , 由于不同形核生长模式组合及参数选取的范围大, 会增大计算的时间。因此,研究者提出了转变速率
二维核磁共振谱(精简2)
31
45
6
Using the COSY spectrum,
assign the 1H NMR
resonances of 2-hexanone, i.e.
establish which resonance
belongs to which specific H
site in the molecule.
O
12:00
13
同核J分解谱 AX体系
谱信息: (弱偶合体系) ≥10时为弱偶合,一级图谱。 w2: 全去偶谱 →化学位移 dH,转动前化学位移与耦合常数同时出现。 w1: 谱线多重性 → 偶合常数 JHH,峰组的峰数一目了然。 若为强偶合体系,其同核J谱的表现形式将比较复杂。
12:00
14
同核J分解谱
7
二维谱的分类
J分解谱 J Resolved Spectroscopy, d-J 谱 同核 (homonuclear), 异核(heteronuclear)
化学位移相关谱 Chemical Shift Correlation Spectroscopy, d- d 谱 同核偶合, 异核偶合, NOE 和化学交换
➢ 一般反应3J耦合关系,远程耦合较弱, 不产生交叉峰。当3J较小时(如两面角 接近90o)也可能无交叉峰。
12:00
23
1
1
23 56
234
56 7
7 4
3H
1H 4
5
6
7
12:00
2 H C=C-O-CH2-CH2-CH2-CH3
24
Problem 1. The schematic 1H
COSY spectrum of 2hexanone is given below.
【国家自然科学基金】_β-nial_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
2011年 科研热词 推荐指数 金属间化合物 3 第一性原理 2 二元nial 2 tial合金 2 nial合金 2 镝掺杂 1 钌 1 金属 1 连续动态回复与再结晶 1 超高真空扫描隧道显微术 1 超薄氧化铝膜 1 超塑性 1 超塑变形 1 结合能 1 经验电子理论 1 符合技术 1 磁性 1 瞬态 1 相变 1 畴界 1 界面反应 1 电子结构 1 电子束物理气相沉积(eb-pvd) 1 电子束物理气相沉积 1 生成焓 1 环境脆性 1 点缺陷 1 涂料 1 活性元素 1 氧化行为 1 氧化 1 正电子湮没 1 模拟 1 析出物 1 显微组织 1 改进分析型嵌入原子方法 1 抽拉速率 1 扩散连接 1 微观相场 1 形成热 1 大晶粒 1 四方畸变 1 合金化效应 1 反位缺陷 1 厚度 1 单晶高温合金 1 凝固组织 1 价电子结构 1 β -nial 1 v掺杂ni3al 1 pvd 1 nial涂层 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
科研热词 nial 高能球磨 铝热反应 金属间化合物 符合多普勒展宽 磁性 相组成 电热爆炸喷涂 电子背散射衍射(ebsd) 电子结构 热稳定性 涂层 正电子湮没 机械合金化 时效 扩散-冶金结合 性能研究 大晶粒 固溶软化 tic-nial复合涂层 tic nial金属间化合物
推荐指数 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
第三部分:二维核磁共振谱简介
预备 期发 展 期混 合 期检 出 期第二章 二维核磁共振谱(三部分)二维核磁共振谱(two-dimensional NMR spectra ,即2D NMR)简称二维谱,可以看成是一维核磁共振谱的自然推广,在引入一个新的维数后必然会大大增加新的信息量,提高解决问题的的新途径。
4.1 概述4.1.1 二维核磁共振谱的形成二维谱是两个独立频率变量的信号函数S (ω1 ω2),如果一个自变量是频率,另一个自变量是时间、温度或浓度等其他物理化学参数就不属于我们所指的2D NMR 谱。
实际上我们所指的2D NMR 谱首先是由2个独立的时间变量(FID 信号是时域函数)进行一系列的实验,得到信号S (t 1 t 2)。
经两次傅立叶变换得到两个独立频率变量的信号函数S (ω1 ω2)。
通常,第一个时间变量(t 1)是脉冲序列中变化的时间间隔,第二个时间变量(t 2)是采样时间。
t 1与t 2 是两个不相关的独立变量。
4.1.2 二维核磁共振时间轴示意方快图预备期——使体系恢复到玻耳兹蔓平衡态(在时间轴上通常是相对较长的时期)。
发展期(t 1)——由一个或多个脉冲使体系激发态。
发展期的时间(t 1)是变化的。
混合期——建立信号检出的条件(并不是必不可少的,根据二维谱的种类而定)。
检出期(t 2)——以通常方式检出FID 信号。
4.2二维核磁共振谱的分类J分解谱(J resolved spectroscopy):又称J谱或δ-J谱。
用于把化学位移与自旋偶合的作用分辨开来。
包括:同核J谱和异核J谱。
化学位移相关谱(chemical shift spetroscosy):又称δ-δ相关。
它能表证核磁共振信号的相关特性,是二维谱的核心。
包括:同核相关谱、异核相关谱、NOE相关谱。
多量子谱(multiple quantum spectroscopy):跃迁时Δm为大于1 的整数(常规NMR谱为单量子跃迁,Δm=±1)。
二维核磁共振谱全解
一、1D-NMR 到2D-NMR的技术变化 (一)一维核磁共振谱及脉冲序列 基本脉冲序列 :
3
(二)二维核磁共振谱及基本脉冲序列 基本脉冲序列 :
二维谱实验通常分为 4个阶段:
d
t1
tm
t2
预备期
演化期
混合期
检测期
1、预备期: 预备期在时间轴上通常是一个较长
的时期,使核自旋体系回复到热平衡状态,
H1 H2 H3 H4
—C1 —C2 —C3—C4 —
HMQC(异核多量子相干谱 )的优点脉冲序列较 简单,参数设置容易。反式检测氢维 (f2)分辨 率较高,灵敏度较高。缺点碳维 (f1)分辨率低.
38
90 180 90 90
180
d2 1H:
d2 d3
d2 t1 / 2
180
90
90
t1 / 2 d2 90
2DJ 分解谱中只显示9个点。 5位甲基没有受到偶合,因 此只在F1=0轴上显示单峰。
19
(二)碳、氢异核二维 J分解谱 在异核13C,1H -2D J分解谱中,被测定的核为
13C核,分解谱的 F2轴为13C化学位移δ C,F1轴为1H 与13C的偶合(1JCH)多重峰,为 1/2JCH。
出峰情况是 CH为二重峰, CH2为三重峰, CH3为 四重峰,季碳单峰或不出峰。Fra bibliotek291H:
CPD
90
180
90
90
?
?
t1
13C:
+2 +1
2D- 01INADEQUATE 谱图有两种形式,第一种形 式水,平- 2连F2轴线是表1明3C一的对化偶学合位碳移具,有F1相为同双的量双子量跃子迁跃频迁率, 频率,可以判断它们是直接相连的碳。另一种形 式核,作为F2轴一F对1轴双都峰是出1现3C在的对化角学线位两移侧,对相称互的偶位合置的上碳。 依此类推可以找出化合物中所有 13C原子连接顺 序。
Ru(bpy)2PIP(1V) 2+与DNA作用的共振光散射光谱分析及应用
( p )P P 1 ) 振 光 散 射 的 增 强 效 应 , 立 了 一 种 测 定 D b y I (V) 共 建 NA 的 新 方 法 . 最 佳 实 验 条 件 下 , u b y z I 在 R ( p )P P
( ) 在 3 8n 处 的 共 振 光 散 射 增 强 与 D V I 5 m NA 的浓 度 呈 线 性 关 系 , 性 范 围为 0 0 6 4 0mg L,检 出 限 为 1 . 线 . 1  ̄ . / O5 g L 应 用 于 大肠 杆 菌 质 粒 D /. NA 的测 定 , 得 满 意 结 果 . 获
维普资讯
第5 3卷 第 4期
20 0 7年 8月
武 汉 大 学 学报 ( 学 版 ) 理
J W u a nv ( t S i Ed ) . h n U i . Na . c. .
Vo . 3 No 4 15 .
Au g. 20 07, 426 4  ̄ 30
应 5 mg L) 0 / ,操 作 液 浓 度 为 8 mg L / .( u R ( p )P P I ) ) 液 : 取 1 . ( p ) b y 2 I (V 抖 溶 称 8 5 mg Ru b y 2
其 螯合 阳离 子_ ] 阳离 子表 面活性 剂 等. 4 、
钌 ( 多 吡 啶配 合 物具 有 优 良 的化 学稳 定 性 、 Ⅱ)
激 发态 反应 活性 和 合适 的激 发 态 寿命 , 一类 高 灵 是
敏 的荧 光探 针 , 用来 探 测 D 可 NA 的一 些 结 构信 息.
如 Ru( p ) d p ) 、 u( p ) P P(V) 、 b y 2( p x 抖 R b y 2 I 1 “
Ru b y 2 I V ) ( p = 2 2- 吡 啶 , p x 7 ( p )P P( 计 b y ,' 联 dp = ,
核磁二维谱
基本原理
一维核磁谱的信号是一个频率的函数,共振峰分 布在一个频率轴(或磁场)上,可记为S(ω)。
二维谱信号是二个独立频率(或磁场)变量的函 数,记为S(ω1,ω2),共振信号分布在两个频率轴组 成的平面上。也就是说2D NMR将化学位移、偶合常 数等NMR参数在二维平面上展开。
3
二维谱共振峰的名称
对角峰:它们处在坐标F1=F2的对角线上。对角峰在 F1或F2上的投影得到常规的一维偶合谱或去偶谱。
交叉峰:交叉峰也称为 2 1
34
5
相关峰(F1≠F2),在 对角线两侧并对称,和
对角峰可以组成一个正
F1
方形,由此可推测这两
组核存在偶合关系。
O
CH3 CH2
54
CH2 CH2
32
C
CH3
1
F2
4
同核化学位移相关谱
1H检测的异核化学位移相关谱:两个不同核的频率 通过标量偶合建立起来的相关谱。应用最广泛的是1H13C COSY。
11
13C-1H COSY
12
1H检测的异核多量子相关谱(HMQC)
常规的13C检测的异核直接相关谱,灵敏度低,样品的 用量较大,测定时间较长;
HMQC(异核多量子相关谱)技术很好地克服了上述缺 点,HMQC实验是通过多量子相干,检测1H信号而达到间 接检测13C的一种方法;
有机波谱分析
二维核磁谱(2D-NMR)
二维核磁共振波谱法
➢ 二维核磁共振(2D-NMR)是Jeener于1971年提出, 是一维谱衍生出来的新实验方法;
➢ 可将化学位移、偶合常数等参数展开在二维平面 上,减少了谱线的拥挤和重叠;
➢ 提供的HH、CH、CC之间的偶合及空间的相互作用, 确定它们之间的连接关系和空间构型。
长短波方程的同宿解
龙源期刊网 长短波方程的同宿解作者:李龙星来源:《新教育时代·教师版》2016年第21期摘要:本文通过双线性方法和拓展的同宿测试法,得到长短波方程方程的新的同宿孤立波解,同时也充分说明了1+1维长短波方程动力学行为的多样性和复杂性。
关键词:长短波方程同宿测试同宿解孤立子的研究是非线性偏微分方程领域的一个重要分支,同时也是许多近现代学者研究的热门课题。
近年来,非线性偏微分方程的精确解受到很多学者的关注,提出许多关于非线性偏微分方程的求解方法,如Hirota方法[1]、逆散射方法[2]、Ba&cklund和Darboux变换、扩展的F-展开法、齐次平衡法、Ja-cobi椭圆函数展开法及指数函数法等,这些方法得到了很好的应用和发展.到目前为止,关于(1+1)维的非线性系统中单变量的周期孤立波解的形式较多,而对于高维的例如(2+1)维的一些可积系统的周期孤立波解的形式相对较少.同宿测试技巧是一种可得到一些可积系统同宿解的方法,应用此方法的扩展形式可得到一些可积系统的周期孤立波解.扩展的同宿测试法与原来的同宿测试法的主要差别在于构造不同精确解的测试函数。
在这篇文章中,我们研究了一个非线性偏微分方程---长短波方程。
首先,利用广田双线性法和同宿测试法,探讨了方程的同宿轨道解,最终获得了方程的双周期同宿轨解。
随着对非线性偏微分方程研究的深入和发展,得到了许多关于非线性偏微分方程的求解方法,在这篇论文中主要通过Hirota变换将(1+1)维非线性长短波方程化为它的双线性型形式,利用同宿测试技巧对此双线性型进行考虑,同时运用一些运算性质和技巧,得到原方程的同宿周期孤立波解,并对此解的结构进行了讨论与研究。
参考文献[1]Dai H, Lancaster P. Linear matrix equation from an inverse problem of vibrationtheory[J].LinearAlgebraApp1.,1996,246:31-47.[2]廖安平,自中治.矩阵方程的双对称最小二乘解[J].计算数学,2002,24(1):9-20.作者简介李龙星(1989年10月-)女,硕士。
(2+1)维破裂孤子方程的复合波激发及分形结构
(2+1)维破裂孤子方程的复合波激发及分形结构
2+1维破裂孤子方程是一种非线性波方程,它可以用来模拟破裂过程中的波动。
它是由美国物理学家约翰·贝克(John Beck)在20世纪80年代提出的,用来模拟
地壳破裂过程中的波动。
它的特点是可以模拟出复杂的破裂过程,并且可以用来模拟复杂的地质结构。
2+1维破裂孤子方程的复合波激发是指在破裂过程中,多种波类型的激发,如
极化波、横波、纵波等,可以同时发生。
这种复合波激发可以模拟出复杂的破裂过程,并且可以用来模拟复杂的地质结构。
2+1维破裂孤子方程的分形结构是指在破裂过程中,破裂的结构具有分形特征,即破裂的结构具有无限的细节,而且这些细节在不同尺度上具有相同的形状。
这种分形结构可以用来模拟复杂的地质结构,如山脉、河流、湖泊等。
2+1维破裂孤子方程的复合波激发和分形结构可以用来模拟复杂的破裂过程,
并且可以用来模拟复杂的地质结构。
它可以用来研究地壳破裂过程中的波动,以及地质结构的变化。
它也可以用来研究地震波的传播,以及地震波对地质结构的影响。
此外,它还可以用来研究地质构造的变化,以及地质构造对地震波的影响。
1946年 bloch purcell 布鲁克方程
布鲁克-普尔塞尔(Bloch-Purcell)方程是描述核磁共振中自旋系统演化的方程。
这一方程是根据布鲁克(Bloch)和普尔塞尔(Purcell)两位科学家的研究提出的,对于理解核磁共振现象具有重要的理论意义和实际应用价值。
1946年,布鲁克和普尔塞尔分别在他们的研究中提出了关于核磁共振的新理论,并相继发表了相关的研究成果。
他们的研究成果在当时引起了广泛的关注,并对后来的核磁共振技术的发展产生了深远的影响。
1. 布鲁克方程的提出在布鲁克(Bloch)的研究中,他针对自旋系统在外部磁场下的行为进行了深入的探讨,并提出了著名的布鲁克方程。
该方程描述了自旋系统在外部磁场下的演化规律,对于理解核磁共振的基本原理和特性具有重要意义。
2. 普尔塞尔方程的提出与此普尔塞尔(Purcell)也在他的研究中提出了描述核磁共振现象的新理论,并得出了与布鲁克方程相类似的普尔塞尔方程。
这一方程在描述核磁共振现象的过程中起着重要的作用,为后来的核磁共振技术的发展奠定了基础。
3. 布鲁克-普尔塞尔方程的意义布鲁克-普尔塞尔方程的提出意味着核磁共振技术迈出了重要的一步,为后来核磁共振成像等相关技术的发展奠定了基础。
这一方程描述了自旋系统在外部磁场下的演化规律,揭示了核磁共振现象的基本原理和特性,在化学、生物、医学等领域具有广泛的应用价值。
4. 布鲁克-普尔塞尔方程的应用布鲁克-普尔塞尔方程不仅在理论研究中具有重要意义,同时在实际应用中也发挥着重要的作用。
在核磁共振成像技术中,布鲁克-普尔塞尔方程被广泛应用于图像重建和信号处理等方面,为临床诊断和科学研究提供了有力的支持。
总结:布鲁克-普尔塞尔方程作为描述核磁共振现象的重要理论之一,对于理解核磁共振的基本原理和特性具有重要意义。
其在理论研究和实际应用中发挥着重要的作用,为核磁共振技术的发展做出了重要贡献。
随着科学技术的不断进步,布鲁克-普尔塞尔方程必将在更多的领域展现出其重要价值,为人类社会的发展做出更大的贡献。
高阶(2+1)维色散长波方程的孤波解
高阶(2+1)维色散长波方程的孤波解
赵熙强;唐登斌
【期刊名称】《南京航空航天大学学报》
【年(卷),期】2003(035)006
【摘要】为了求高阶(2+1)维色散长波方程的精确解,先通过变换将其变为一个简单的方程,然后利用各种方法求该方程的精确解,最后再通过变换得到了高阶(2+1)维色散长波方程的若干新孤波解.本文简化了求非线性模型精确解的双曲正切函数法、双曲函数法、平衡齐次法及扩展的双曲正切函数法等方法.
【总页数】4页(P639-642)
【作者】赵熙强;唐登斌
【作者单位】中国海洋大学数学系,青岛,266071;南京航空航天大学航空宇航学院,南京,210016;南京航空航天大学航空宇航学院,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】O175.1
【相关文献】
1.(2+1)维色散长波方程组和组合KdV-Burgers方程的新的精确孤立波解 [J], 套格图桑;斯仁道尔吉
2.(2+1)维Eckhaus型色散长波方程的新孤波解 [J], 张解放;戴朝卿;杨琴
3.广义射影Riccati方程方法与(2+1)维色散长波方程新的精确行波解 [J], 智红燕;陈勇;张鸿庆
4.(2+1)维色散长波方程新的行波解 [J], 杨琼芬;王佛生;杨立娟
5.(2+1)维耗散长波方程的类多孤波解 [J], 张解放
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(2+1)维耗散长水波方程和Broer-Kaup方程的显示解
(2+1)维耗散长水波方程和Broer-Kaup方程的显示解刘丽红【摘要】利用一个简单的变换将(2+1)维耗散长水波方程变为一个简单的方程,并且结合齐次平衡法给出了(2+1)维耗散长水波方程一些新的孤波解和Broer-Kaup方程的相似解,这一方法可应用于其他的方程.【期刊名称】《吉林师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(032)002【总页数】5页(P60-63,66)【关键词】(2+1)维耗散长水波方程;Broer-Kaup方程;齐次平衡法;投影;Riccati方程法;(G'/G)方法;B(a)cklund变换;相似解;孤波解【作者】刘丽红【作者单位】辽宁师范大学,数学学院,辽宁,大连,116029【正文语种】中文【中图分类】O175非线性偏微分方程的精确求解一直是人们非常关注的问题.由于非线性偏微分方程没有统一的求解方法,一种方法通常不能得到各种类型的特解,因此人们相继提出许多行之有效的方法,如反散射法、Darboux变换法、Bäcklund变换、齐次平衡法、双曲函数展开法等,其中齐次平衡法是处理非线性偏微分方程十分有效的方法,其基本思想是将非线性方程化为一组待定函数的偏微分方程,然后进一步线性化,以致可以方便地构造出非线性方程的解.本文中我们首先讨论了(2+1)维耗散长水波方程的几种形式的孤波解,然后主要利用齐次平衡法研究了Broer-Kaup方程的精确解和相似解.考虑(2+1)维耗散长水波方程[1]考虑Broer-Kaup方程[2]为使(30)和(31)式为f,g关于w的常微分方程,要求f,g各阶导数及幂的系数之比为w的函数,即满足条件【相关文献】[1]刘式适,刘式达.物理学中的非线性方程[M].北京:北京大学出版社,2000.[2]范恩贵.可积系统与计算机代数[M].北京:科学出版社,2004.[3]包霞,斯仁道尔吉.(2+1)维耗散长波方程与(2+1)维Broer-Kaup方程新的类孤子解[J].西北民族大学学报,2006,27(57):18~19.[4]石玉仁,吕克璞,段文山,洪雪仁,赵金保,杨红娟.组合Kdv方程的显示精确解[J].物理学报,2003,52(2):267~270.[5]李帮庆,马玉兰.(G′/G)展开法和(2+1)维非对称Nizhnik-Novikov-Veselov系统的新精确解[J].物理学报,2009,58(7):4373~4377.。
(2+1)维色散长波系统的有理解和动力学系统
其中,“D”是Hirota双线性微分算子.接下来,方程(4)的N阶有理解可以通过以下定理获得.
定理1 设f,g为N×N阶行列式,如果满足下面的条件,则变换(3)就是方程(2)的有理解;
f=τ0,g=τ1,
(5)
其中:
(6)
这里
(7)
ak(k=1…N)是任意的复数并且i,j是正整数.“-”表示复共轭.
【期刊名称】《湖北民族学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2018(036)002
【总页数】4页(P165-168)
【关键词】(2+1)维色散长波方程;有理解;双线性方法
【作 者】翟文研;武晓晨
【作者单位】浙江师范大学 数理与信息工程学院,浙江 金华321004;浙江师范大学 数理与信息工程学院,浙江 金华321004
[7] TAO Y,HE J S.Multisolitons,breathers,and rogue waves for the Hirota equation generated by the Darboux transformation[J].Phys Rev E,2012(85):026601.
[3] ABLOWITZ M J,SATSUMA J.Solitons and rational solutions of nonlinear evolution equations[J].J Math Phys,1978(19):2180-2186.
[4] LÜ X,MA W X,ZHOU Y,et al.Rational solutions to an extended Kadomtsev-Petviashvili-like equation with symbolic computation[J].Comput Math Appl,2016(71):1560-1567.
(2+1)维耗散长波方程的变量分离解之注记
(2+1)维耗散长波方程的变量分离解之注记刘春平; 张群英【期刊名称】《《大学物理》》【年(卷),期】2019(038)012【总页数】3页(P18-19,27)【关键词】(2+1)维耗散长波方程; 精确解; F/G展开法; 拓展的tanh展开法【作者】刘春平; 张群英【作者单位】扬州大学数学科学学院江苏扬州225002【正文语种】中文【中图分类】O175.2最近,文献[1]研究了(2+1)维耗散长波方程:ut-uxx-2uxv-2uvx=0(1)vty+vxxy-2uxx-2vxvy-2vvxy=0(2)利用拓展的F/G展开法和变量分离法,作者得到了方程(1)、(2)的一些精确解.他们先假设:(3)(4)其中ξ=f(x,t)+g(y),F(ξ)、G(ξ)满足线性常系数微分方程:F′(ξ)=λG(ξ), G′(ξ)=μF(ξ)(5)通过将式(3)、(4)代入式(1)、(2),并按F/G的同次幂合并,提取(F/G)i前的系数令其等于零,得到关于a0、a1、a2、b0、b1的方程,解此方程并代回(3)、(4)可得方程(1)、(2)的若干精确解,其中一组解为(6)(7)本注记首先说明式(6)、(7)表示的解可以用拓展的tanh展开法[2]得到,然后通过一个变换以及修正的齐次平衡法[3],给出(2+1)维耗散长波方程更多的精确解.1 对式(6)、(7)的分析记根据双曲正弦函数、双曲余弦函数的定义,直接计算可知当时,令则此时式(6)、(7)成为:u=λμfxgy-λμfxgy[tanh(θ+θ0)]2=λμfxgysech2(θ+θ0)(8)(9)当时,令则上述过程说明式(6)、(7)表示的解波形与tanh θ、coth θ相同仅仅是相位不同,故它们也可以用拓展的tanh展开法得到. 文献[1]中三角函数形式的解可以同样讨论.2 方程(1)、(2)新的精确解观察式(8)、(9),易知这启发我们作变换:v(x,y,t)=u(x,y,t)(10)注意相容条件vyt=vty, vyx=vxy,vyxx=vxxy,此时方程(1)、(2)成为(vt-vxx-2vvx)y=0(11)因此,可将方程 (1)、(2) 的求解问题转化为Burgers方程vt-vxx-2vvx=0的求解问题,已有一些文献按照这个方法进行研究,得到了(2+1)维耗散长波方程丰富的类多孤子解以及一些精确解 [4-5]. 为了寻找方程更多的精确解,下面,我们用修正的齐次平衡法对方程(11)进一步研究.设方程(11)有解:(12)其中φ=φ(x,y,t).代式(12)进式(11),平衡vxx和2vvx有H‴+2H′H″=0(13)方程(13)有解H=ln φ. 和齐次平衡法令H″、H′系数为零不同,修正的齐次平衡法是处理一下H″、H′之间的关系.直接计算知(vt-vxx-2vvx)y=取v0=v0(x,t),则方程(11)的求解问题转化为(14)的求解问题. 方程(14)比文献[4,5]中考虑的方程更为一般,允许有更多的精确解. 在此,我们考虑多线性分离变量解:φ(x,y,t)=α0+α1p(x,t)+α2q(y,t)+α3p(x,t)q(y,t)(15)其中α0、α1、α2、α3是任意常数,p(x,t)、q(y,t)是任意函数. 将(15)代入(14)并注意变量分离,当q(y,t)与t无关,即时方程(11)有解:注意v(x,y,t)和u(x,y,t)的关系,我们得到了(2+1)维耗散长波方程的多线性分离变量精确解:(16)(17)特别地,取α2=0,α0=α1=α3,p(x,t)=e2f(x,t),q(y)=e2g(y)+2θ0-1则式(16)、(17)就是文献[1]中的式(8)、(9).不难看到,解(16)、(17)中含有4个任意常数和2个任意函数,因此更为一般.顺便指出,当λ=1,μ=1,C1=1,C2=1时,有式(6)、(7)成为所以文献[1]中的图(1)和图(2)应该不是选择λ=μ=C1=C2=1所描绘的.3 小结拓展的F/G展开法关键是利用方程(5)的解去构造所考虑的非线性方程的解. 因为(5)的解形式各样,不少文献认为可以得到更多的精确解.其实方程(5)本质上就是F″(ξ)=λμF(ξ). 本文通过对解(6)、(7)的分析,说明它们也可以用拓展的tanh展开法得到,然后通过变换(10)和修正的齐次平衡法给出了方程更一般的精确解(16)、(17).【相关文献】[1] 杨娟,余幼胜. (2+1)维耗散长波方程的变量分离解[J].大学物理,2017,36(12): 26- 27.[2] Fan E G.Extended tanh-function method and its applications to nonlinear equations [J]. Physics Letters A ,2000,277: 212- 218.[3] Liu C P.A modified homogeneous balance method and its applications [J]. Communications in Theoretical Physics,2011,56(2): 223- 227.[4] 刘威,套格图桑.(2+1)维耗散长波方程的新精确解及其局域激发 [J]. 纯粹数学与应用数学,2017,33(1):102- 110.[5] 那仁满都拉,王克协. (2+1)维耗散长波方程和(2+1) 维Broer-Kaup 方程新的类多孤子解[J].物理学报,2003,52(7)::1565- 1568.。
(2+1)维长-短波方程的李代数结构及其可积性
(2+1)维长-短波方程的李代数结构及其可积性
赵学庆;吕景发
【期刊名称】《南开大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2004(037)001
【摘要】延拓方法讨论了(2+D维长-短波方程(Long-Shon Wave Equation)的隐对称结构,导出了它的无限维李代数表示及其线性谱表示,从而给出它的可积性一般证明.
【总页数】5页(P97-101)
【作者】赵学庆;吕景发
【作者单位】南开大学物理科学学院,天津,300071;南开大学物理科学学院,天津,300071
【正文语种】中文
【中图分类】O411
【相关文献】
1.(2+1)维AKNS方程的可积性研究 [J], 郝晓红;程智龙
2.(2+1)维耗散长水波方程和Broer-Kaup方程的显示解 [J], 刘丽红
3.(2+1)维非线性薛定锷方程的无限维李代数及其可积性 [J], 赵学庆;吕景发;陆开一
4.(2+1)维色散长波方程的非局域对称及相容Riccati展开可积性 [J], 章超艳;李彪
5.(2+1)维广义破碎孤子方程的Painleve可积性和多孤子解 [J], 张瑜;徐桂琼
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2+1维Levi孤子方程的达布变换及精确解
2+1维Levi孤子方程的达布变换及精确解
闵迪;冯滨鲁
【期刊名称】《潍坊学院学报》
【年(卷),期】2009(009)004
【摘要】达布变换是获得孤子方程精确解十分有效的方法.本文利用谱问题的规范变换,为2+1维Levi孤子方程建立了达布变换,从而利用达布变换得到其精确解,且Levi孤子方程精确解的前两个例子被给出.
【总页数】5页(P57-61)
【作者】闵迪;冯滨鲁
【作者单位】辽宁师范大学,辽宁,大连,116029;潍坊学院,山东,潍坊,261061
【正文语种】中文
【中图分类】O175.29
【相关文献】
1.2+1维Levi孤子方程的Darboux变换 [J], 张金顺;李华夏
2.(2+1)维耦合KdV方程达布变换间的关系及其孤子解 [J], 黄坤;陈友军
3.2+1维变形Boussinesq方程的达布变换和精确解 [J], 刘玉晓;马戈
4.用扩展的(G'/G)展开法求(2+1)维破裂孤子方程的精确解 [J], 廖干杰;黄李韦;陈弦;郭艳凤
5.用扩展的(G′/G)展开法求(2+1)维破裂孤子方程的精确解 [J], 廖干杰;黄李韦;陈弦;郭艳凤;
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2+1维二元模拟长短波共振方程的混合型孤子和孤子相互作用江彦1,田播1,2,刘文军1,孙鲲1,刘立才11北京邮电大学理学院,北京 1008762北京邮电大学信息光子与光通信国家重点实验室,北京100876摘要:本文研究了一个2+1维二元模拟长短波共振方程,该方程能用于描述在两层流体中传输的一个长的界面重力波和两个短的表面重力波之间的共振相互作用。
运用双线性方法和符号计算,该方程混合型的单孤子和双孤子解被解析地得到。
基于得到的孤子解,孤子间的相互作用被解析和图像地加以分析。
例如双孤子之间的斜碰撞和平行碰撞,并且相应的参数条件也被给出。
关键词:偏微分方程,2+1维二元模拟长短波共振方程,混合型孤子解,双线性方法,符号计算中图分类号:O175;O29Mixed-type solitons and soliton interaction for the(2+1)-dimensional two-component long wave-short wave resonance interaction equationsin a two-layerfluidJiang Yan1,Tian Bo1,2,Liu Wen-Jun1,Sun Kun1,Liu Li-Cai1 1School of Science,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing100876 2State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing,100876Abstract:Under investigation in this paper are the(2+1)-dimensional two-component long wave-short wave resonance interaction equations,which can be used to describe the resonance interaction between a long interfacial gravity wave and two short surface gravity packets propagating in a two-layerfluid.Via the Hirota method and symbolic computation,analytic mixed-type one-and two-soliton solutions are derived.Soliton interactions are investigated 基金项目:National Natural Science Foundation of China(60772023),Fundamental Research Funds for the Central Universities of China(2011BUPTYB02),National Basic Research Program of China(973Program)(2010CB923200),Spe-cialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education(200800130006).作者简介:Jiang Yan(1984-),male,postgraduate student,major research direction:nonlinear science;Liu Wen-Jun(1983-),male,lecturer,major research direction:nonlinear science;Sun Kun(1985-),male,postgraduate student,major research direction:nonlinear science;Liu Li-Cai(1985-),male,postgraduate student,major research direction:nonlinear science.Correspondence author:Tian Bo(1963-),female,professor,major research direction:nonlinear science.analytically and graphically.Oblique and parallel interactions between two solitons are observed.Relevant parameter conditions are presented.Key words:Partial differential equation,(2+1)-dimensional two-component long wave-short wave resonance interaction equations,Mixed-typed soliton solution,Hirota method,Symbolic computation0IntroductionSince the observation of soliton interaction for the Korteweg-de Vries (KdV)equation,theoretical and experimental studies on the solitons and relevant nonlinear evolution equations (NLEEs)have been carried out due to their attraction and application in fluid dynamics,plasma physics,optical fibers and Bose-Einstein condensates [1].For example,KdV equation describes the propagation of the one-dimensional small amplitude and surface gravity waves in a shallow channel of water [1,2],whereas the Kadomtsev-Petviashvili (KP)equation,a two-spatial-dimensional analogue of the KdV one,can be used to model the two-dimensional small amplitude long waves with weakly nonlinear restoring forces and frequency dispersion [1,3].Coupled NLEEs need to be taken into account,to model the interaction of several waves in some physical situations [1,4].Long wave-short wave resonance interaction equations (LWSWRIEs)[5,6,7,8],which arise on the condition that the group velocity of the short wave is equal to the phase velocity of the long wave,have been investigated analytically and numerically in plasma physics,hydrodynamics and molecular crystals [9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20].The (1+1)-dimensional LWSWRIEs have the following form [5,6,7]:iE t +β1E xx =δF E ,(1a)F t +α1(|E |2)x =0,(1b)where E is the envelope of the short wave,F is the amplitude of the long wave,the subscripts x and t respectively denote the partial derivatives with respect to space and time,the real constants α1,β1and δrepresent the self-interaction of the short wave,dispersion of the short wave and nonlinear interaction of the long wave with the short wave,respectively.Periodic and soliton solutions,orbital stability and Cauchy problem for Eqs.(1)have been carried out in Refs.[6,7,8]and references therein.The discrete analogue of nonautonomous Eqs.(1)on an infinite lattice has been studied in Ref.[9]as well.There exist two generalizations of Eqs.(1)[10,11,12,13,14,15]:One is the (1+1)-dimensional two-component LWSWRIEs [10]:iϕt +α2ϕxx =β2uϕ,(2a)iψt +α2ψxx =β2uψ,(2b)u t =±β2(|ϕ|2+|ψ|2)x ,(2c)where ϕ,ψand u respectively represent two short waves and a long wave,α2and β2are the real constants.Ref.[10]has presented two numerical methods to solve Eqs.(2)and compared those methods from a computational efficiency viewpoint.The other is the following set of (2+1)-dimensional LWSWRIEs [11,12,13,14,15]:i (S t +S y )−S xx +LS =0,(3a)L t =2(|S |2)x ,(3b)where S and L respectively represent a short surface gravity packet and a long interfacial gravity wave,and the subscripts x ,y and t respectively denote the partial derivatives with respect to x direction,y direction and time.Solitonic,periodic and localized solutions,Painlevéproperty,Lie algebraic structures and interaction properties for Eqs.(3)have been studied in Refs.[11,12,13,14]and references therein.Besides,Ref.[15]has proved the existence of a global attractor and an asymptotic smoothing effect of the solution for the nonautonomous Eqs.(3),which possess the external sources,.In addition,Refs.[16,17,18,19,20]have presented a (2+1)-dimensional two-component LWSWRIEsi (S (1)t +S (1)y )−S (1)xx +LS (1)=0,(4a)i (S (2)t +σS (2)y )−S (2)xx +LS (2)=0,σ=±1,(4b)L t =2(|S (1)|2+|S (2)|2)x ,(4c)where S (1),S (2)and L respectively represent two short surface gravity packets and a long interfacial gravity wave.Eqs.(4)can be used to describe the resonance interaction between a long interfacial gravity wave and two short surface gravity packets propagating in a two-layer fluid [16,17,18,19].Ref.[16]has given the derivation for Eqs.(4),obtained the Wronskian bright soliton solutions for Eqs.(4)with σ=1,and graphically analyzed the soliton property and interaction.Ref.[17]has obtained the one-soliton solutions for Eqs.(4)with σ=−1and the Wronskian multi-soliton solutions for the integrable modification of Eqs.(4)with σ=−1.Ref.[18]has found that Eqs.(4)with σ=1possess the Painlevéproperty,localized solutions for S (1)and S (2),and the line soliton solutions for L .Besides,the interaction dynamics of the multimode dromions has been investigated in Ref.[18].Ref.[19]has derived the bright soliton solutions in a Gram determinant form for Eqs.(4)with σ=1.Refs.[19,20]have foundthat the solitons in the short wave components can be amplified with a pulse compression by reducing the width of the soliton in the long wave component,and discussed the shape-changing interactions in the short wave components and elastic interaction in the long wave component.However,to our knowledge,the dynamics of the mixed-type solitons[the bright soliton for S(1),dark soliton for S(2)and line soliton for L]for Eqs.(4)has not been investigated.In Section2of this paper,we will present the analytic mixed-type one-and two-soliton solutions for Eqs.(4)through the Hirota method[21]and symbolic computation[22,23].Section3will investigate the soliton interactions analytically and graphically,and give the relevant parameter conditions for such soliton phenomena as the two parallel solitons propagation with the periodic interaction,breather-type solitons,V-shape solitons and semi-breather-type solitons.Section 4will be our conclusions.1Bilinear form and soliton solutions1.1Bilinear formThrough the dependent variable transformations[16,17,19]S(1)=gf,S(2)=hf,L=−2(log f)xx,(5)where g and h are the complex differentiable functions with respect to x,y and t,and f is a real one,the bilinear form for Eqs.(4)is as follows:[i(D t+D y)−D2x ]g·f=0,(6a)[i(D t+σD y)−D2x ]h·f=0,(6b)(D t D x−2λ)f·f+2(gg∗+hh∗)=0,(6c)with∗as the complex conjugate andλas a constant to be determined.Hereby,D x,D y and D t are the bilinear operators[21]defined byD lx D myD nta(x,y,t)·b(x,y,t)=(∂∂x−∂∂x′)l(∂∂y−∂∂y′)m×(∂∂t−∂∂t)na(x,y,t)b(x′,y′,t′)|x′=x,y′=y,t′=t.Bilinear Form(6)will respectively reduce to the ones in Refs.[16,17,19]on the different conditions therein.It is worth noting thatλneeds to be determined in this paper,while it is considered as zero in Refs.[16,17,19].1.2Soliton solutionsIn order to obtain the mixed-type soliton solutions,g,h and f are expanded with respect to a formal parameterεas follows:g=εg1+ε3g3+···,h=h0(1+ε2h2+ε4h4+···),f=1+ε2f2+ε4f4+···,(7)where g j’s(j=1,3,5,...),h k’s and f k’s(k=0,2,4,6,...)are the differentiable functions with respect to x,y and t.Substituting Expressions(7)into Bilinear Forms(6)and collecting the coefficients of each order ofε,we can obtain the recursion relations for g j’s(j=1,3,5,...),h k’s and f k’s(k=0,2,4,6,...),through which the soliton solutions for Eqs.(4)will be obtained.1.2.1One-soliton solutionsTruncating Expressions(7)as g=εg1,h=h0(1+ε2h2)and f=1+ε2f2,and substituting them into Bilinear Forms(6),we will derive the mixed-type one-soliton solutions as follows:S(1)=g11+f2,S(2)=h0(1+h2)1+f2,L=−2[log(1+f2)]xx,(8)whereh0=χeη,g1=γeθ,f2=βeθ+θ∗,h2=αβeθ+θ∗,λ=χχ∗,η=i(a x+b y+ρt),ρ=a2−b,θ=k x+l y+s t,s=−ik2−σl,β=γγ∗(2−α−α∗)λ−(k+k∗)(l+l∗),α=2(a+ik)(k+k∗)+(l+l∗)(σ−1)2(a−ik∗)(k+k∗)+(l+l∗)(σ−1),withχ,γ,k and l as the complex constants and a and b as the real ones.1.2.2Two-soliton solutionsTruncating Expressions(7)as g=εg1+ε3g3,h=h0(1+ε2h2+ε4h4)and f=1+ε2f2+ε2f4, and substituting them into Bilinear Forms(6),we will have the mixed-type two-soliton solutions as follows:S(1)=g1+g31+f2+f4,S(2)=h0(1+h2+h4)1+f2+f4,L=−2[log(1+f2+f4)]xx,(9)whereh 0=χe η,g 1=γ1e θ1+γ2e θ2,g 3=δ1e θ1+θ2+θ∗1+δ2e θ1+θ2+θ∗2,f 2=β1e θ1+θ∗1+β2e θ2+θ∗1+β3e θ1+θ∗2+β4e θ2+θ∗2,f 4=τe θ1+θ2+θ∗1+θ∗2,h 2=α1β1e θ1+θ∗1+α2β2e θ2+θ∗1+α3β3e θ1+θ∗2+α4β4e θ2+θ∗2,h 4=ζτe θ1+θ2+θ∗1+θ∗2,λ=χχ∗,η=i (a x +b y +ρt ),ρ=a 2−b ,θj =k j x +l j y +s j t ,s j =−ik 2j −σl j ,(j =1,2),β1=γ1γ∗1(2−α1−α∗1)λ−(k 1+k ∗1)(l 1+l ∗1),β2=γ2γ∗1(2−α2−α∗3)λ−(k 2+k ∗1)(l 2+l ∗1),β3=γ1γ∗2(2−α3−α∗2)λ−(k 1+k ∗2)(l 1+l ∗2),β4=γ2γ∗2(2−α4−α∗4)λ−(k 2+k ∗2)(l 2+l ∗2),α1=2(a +ik 1)(k 1+k ∗1)+(l 1+l ∗1)(σ−1)2(a −ik ∗1)(k 1+k ∗1)+(l 1+l ∗1)(σ−1),α2=2(a +ik 2)(k 2+k ∗1)+(l 2+l ∗1)(σ−1)2(a −ik ∗1)(k 2+k ∗1)+(l 2+l ∗1)(σ−1),α3=2(a +ik 1)(k 1+k ∗2)+(l 1+l ∗2)(σ−1)2(a −ik ∗2)(k 1+k ∗2)+(l 1+l ∗2)(σ−1),α4=2(a +ik 2)(k 2+k ∗2)+(l 2+l ∗2)(σ−1)2(a −ik ∗2)(k 2+k ∗2)+(l 2+l ∗2)(σ−1),δ1=(k 1−k 2)(β2γ1k 1+k ∗1−β1γ2k 2+k ∗1),δ2=(k 1−k 2)(β4γ1k 1+k ∗2−β3γ2k 2+k ∗2),τ=β1β4(k 1−k 2)(k ∗1−k ∗2)(k 1+k ∗2)(k 2+k ∗1)−β2β3(k 1−k 2)(k ∗1−k ∗2)(k 1+k ∗1)(k 2+k ∗2),ζ=α1α4,with χ,γj ’s,k j ’s and l j ’s (j =1,2)as the complex constants and a and b as the real ones.It is worth noting that the following conditions must be satisfied for Solutions (9)when σ=−1:l 1R =µk 1R ,l 2R =µk 2R ,l 1I −l 2I =µ(k 1I −k 2I ),(10)where the subscripts R and I respectively denote the real and imaginary parts,and µis a real constant.2Dynamics of the mixed-type solitonsIn this section,we will analytically investigate the dynamics of the mixed-type solitons through Solutions (8)and (9),and present the relevant parameters conditions for some soliton phenomena.Via Solutions (8),we can obtain that the amplitudes for S (1),S (2)and L are respectively |γ|/(2√β),(|χ|√2−α−α∗)/2and (k +k ∗)2/2,which show that the mixed-type solitons via Solutions (8)can propagate ,as seen in Figs.1and 2.Besides,we can notice that the darkS 1S 2L Fig.1:Mixed-type solitons on the x-y plane att=0S 1S 2L Fig.2:Mixed-type solitons on the x-y plane at t=4soliton for S(2)has two limit cases:the black and gray solitons[24],whose critical condition satisfies:2k R(a−k I)+l R(σ−1)=0,(11)i.e.,the black(gray)solitons arise when the parameters satisfy(dissatisfy)Condition(11). Next,we will discuss the interactions between the two solitons.On the basis of Solutions(9),we can obtain the wave vectors k j’s,frequenciesωj’s and vector velocities v j’s on the x-y plane(j=1,2)for the two solitons as follows:k j=(k jR,l jR),ωj=σl jR−2k jR k jI,v j=k jωj|k j|2=(k jRωjk2jR+l2jR,l jRωjk2jR+l2jR).(12)Hereby,there are two aspects to pay attention to.On one hand,we canfind that the wave vectors k j’s(j=1,2)determine the two types of the interactions between the two solitons[see Figs.3-6],i.e.,the one is oblique when the wave vectors are not parallel(k1=ϑk2),and the other is parallel when the wave vectors are parallel(k1=ϑk2),whereϑis a real constant.We can notice that the two-soliton solutions for Eqs.(4)withσ=−1must satisfy Condition(10), which makes the wave vectors and soliton interactions always parallel.On the other hand,we can observe that there exist three different cases of the parallel interactions under appropriate conditions:(i)the overtaking interaction whenω1ω2/ϑ>0and k1I=k2I;(ii)the head-onS 1S 2LFig.3:Oblique interaction between two solitons on the x-y plane att=0S 1S 2LFig.4:Oblique interaction between two solitons on the x-y plane at t=4interaction whenω1ω2/ϑ<0;(iii)the interaction between moving and stationary solitons whenω1ω2=0andω1+ω2=0.3ConclusionIn this paper,we have investigated the(2+1)-dimensional two-component LWSWRIEs[i.e.,Eqs.(4)]through the Hirota method and symbolic computation.We have obtainedtheS 1S 2LFig.5:Parallel interaction between two solitons on the x-y plane at t=0S 1S 2LFig.6:Parallel interaction between two solitons on the x-y plane at t=4analytic mixed-type one-and two-soliton solutions[see Solutions(8)and(9)].Solutions(9)need to satisfy Condition(10)whenσ=−1.On the basis of those solutions,we have analytically investigated the dynamics of mixed-type solitons,and given the relevent parameter conditions.Acknowledgements(Optional)Thanks to Prof.Tian Bo and all the members of our discussion group for their valuable comments and suggestions.参考文献(References)[1]M.J.Ablowitz and P.A.Clarkson.Solitons,Nonlinear Evolution Equations and Inverse Scat-tering[M].Cambridge:Cambridge Univ.,1992.[2]N.J.Zabusky and M.D.Kruskal.Interaction of“solitons”in a collisionless plasma and therecurrence of initial states[J].Phys.Rev.Lett.,1965,15(6):240-243.[3]B.B.Kadomtsev and V.I.Petviashvili.On the stability of solitary waves in weakly dispersivemedia[J].Sov.Phys.Dokl.,1970,15(6):539-541.[4]G.P.Agrawal.Nonlinear Fiber Optics[M].New York:Academic Press,1995.[5]V.D.Djordjevic and L.G.Redekopp.On two-dimensional packets of capillary-gravity waves[J].J.Fluid Mech.,1970,79(4):703-714.[6]J.P.Boyd.Long wave/short wave resonance in equatorial waves[J].J.Phys.Oceanogr.,1983,13(3):450-458.[7]I.Sh.Akhatov and D.B.Khismatullin.Long-wave-short-wave interaction in bubbly liquids[J].J.Appl.Math.Mech.,1999,63(6):917-926.[8]M.Tsutsumi and S.Hatano.Well-posedness of the cauchy problem for the long wave-shortwave resonance 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