【摘要】：近年來,等離子體中的各種非線性波動現象引起人們的廣泛注意和深入研究。最早出現在海洋上的怪波現象,掀起了各個科學領域科研工作者的研究熱潮。怪波現象不僅引起海洋學家的密切觀測,更由于其頻繁地出現于其他科學領域,引發(fā)眾多學術領域科研者對怪波現象進行深入探知,以便對“怪波”這一危害性極強的非線性波動過程進行有效的預防。本論文主要以磁流體力學為理論基礎,用等離子體中的非線性波動方程組為模型,通過約化攝動方法,分別推導得到了用來描述復雜等離子體系統中怪波的非線性薛定諤方程(NLSE)和科特韋格-德弗里斯(KdV)方程。我們利用數值模擬的方法,研究了復雜等離子體中電子的非廣延分布對怪波、Kuznetsov-Ma(K-M)呼吸子、Akhmediev(AB)呼吸子、亮孤立子以及孤立波傳播特征的影響。從而對復雜等離子體系統中怪波的寬度、最大振幅等的傳播特性,有了基本的了解。本論文主要研究內容如下:1.研究了含有超熱電子-正電子-離子的復雜等離子體系統中的怪波。首先利用約化攝動法推導得到以多組分等離子體為模型的NLSE,接著討論了不同的系統參數對該系統怪波解的影響,最終得到怪波的寬度(最大振幅的1/e)和最大振幅隨著系統參數的變化。2.探討了電子的非廣延分布對等離子體系統中怪波、K-M呼吸子、AB呼吸子傳播特征的重要影響,并進一步分析了其他系統參數對怪波、K-M呼吸子、AB呼吸子、亮孤立子和暗孤立子等幾種非線性波的影響。3.討論了復雜多組分熱等離子體中(1+1)維非線性離子聲孤波傳播特性受電子的q-nonextensive分布的影響。以磁流體力學方程組為出發(fā)點,通過約化攝動方法,推導得到用來描述(1+1)為非線性離子聲孤波運動過程的KdV方程。與此同時,還探討了等離子體系統參數和電子的q-nonextensive分布對非線性離子聲孤波的傳播特征、振幅、寬度存在的重要影響。
【學位授予單位】：西北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O53
【圖文】：

不同情況下非線性色散關系m=m(k)的比較

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本文編號：2713270