非线性波动方程的数值格林函数

计算科学 pde matlab 双曲-pde 数学
2021-11-24 16:18:14

我正在尝试编写一些代码来以数字方式获得以下 PDE 的解决方案:

t2ϕx2ϕ+λϕ3=δ(x)δ(t).
当然,从正确的 Dirac delta 数值定义和正确设置初始条件开始,已经存在几个问题。最后但同样重要的是,这个方程是非线性的。

我的问题是:对于这类问题,是否有任何已知的数值配方库,也适用于线性情况?我对代码没有偏见,而且像 Matlab 或 Mathematica 这样的知名软件包对我的目标也有好处。

2个回答

首先,我可能会建议通过寻找基态来考虑稳定问题ϕ=Φ(x)eiωt. 通过这种方式,您可以将方程简化为非线性亥姆霍兹型问题:椭圆算子ωϕ+ϕxx+ 非线性部分λϕ3.

现在,我看不出你在理论上可以用非线性项做什么。由于 L. Schwartz (50s) 的作品,我们知道分布的乘积不能一致地定义......

乔恩,你最初的问题是什么?你想干什么?

在其中创建一些网格(x,t)-空间,取出包含原点的元素,并对结果边界施加非零边界条件,您认为该条件适用于奇点附近的解。然后在没有强制项的情况下解决问题,并产生空洞。这将使您了解解决方案的外观。

质量将与您对边界的猜测一样好或坏。也许你在讨论中提到的理论发表的工作有助于告诉你这个猜测应该是什么。

或者,您可以使用时空方程的傅里叶变换,并尝试通过频率-动量空间中的搭配来解决它。