1. 本选题研究的目的及意义
ZK-Burgers方程是一个非线性发展方程,用于描述非线性色散介质中的波传播,在流体力学、等离子体物理等领域具有广泛应用。
分数阶微积分作为传统微积分的推广,近年来在反常扩散、黏弹性力学、信号处理等领域展现出独特的优势。
将分数阶微积分引入ZK-Burgers方程,可以更准确地描述复杂流体中的反常输运现象。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,分数阶微积分理论及其应用得到了迅速发展,学者们将其应用于物理、化学、生物等领域,并取得了丰硕成果。
分数阶微分方程作为分数阶微积分的重要研究内容,在描述反常扩散、黏弹性力学等现象方面展现出独特的优势,引起了数学家和物理学家的广泛关注。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将采用分数阶李群方法,分析分数阶ZK-Burgers方程的对称性质,并在此基础上,利用分数阶守恒律构造方法,推导该方程的守恒律。
具体内容如下:1.分数阶李群方法:介绍分数阶李群方法的基本概念和计算步骤,包括分数阶向量场的延拓、分数阶延拓方程的确定、对称确定方程的求解等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析和数值模拟相结合的方法。
首先,利用分数阶李群方法,对分数阶ZK-Burgers方程进行对称分析。
这包括确定分数阶向量场的延拓、构造分数阶延拓方程、求解对称确定方程等步骤。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:1.将分数阶李群方法应用于分数阶ZK-Burgers方程的对称分析,丰富了分数阶偏微分方程的对称分析理论。
2.基于李对称理论,构造了分数阶ZK-Burgers方程的守恒律,为研究该方程的解的性质提供了新的角度。
3.通过数值模拟,验证了分数阶ZK-Burgers方程守恒律的有效性,并分析了分数阶导数对解的动力学行为的影响。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 马文秀, 周洪. 变系数(2 1)维Burgers方程的李对称及相似约化[J]. 应用数学和力学, 2018, 39(6): 635-644.
2. 龚敏, 陈登远, 时胜国. 一类分数阶广义BBM方程的李对称与守恒律[J]. 应用数学和力学, 2021, 42(11): 1223-1235.
3. 魏淑华, 张金良. 变系数(2 1)维Zakharov-Kuznetsov方程的李对称与精确解[J]. 山东大学学报(理学版), 2019, 54(9): 1-8.
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