摘要
本文基于符号计算,利用Hirota双线性方法和Darboux变换构造了几类非线性方程的孤子解、孤子分子解和Lump解并进行了相应的动力学分析,主要创新点如下: (1)利用Hirota双线性法给出(3+1)维Korteweg-deVries方程的双线性形式,得出该方程的单孤子解与双孤子解,并基于双线性形式求出该方程在多平面上孤子分子解的共振条件与一个新的广义孤子解,最后分析了孤子解、孤子分子解的动力学行为; (2)对(2+1)维Boiti-Leon-Manna-Pempinelli方程的单孤子解、双孤子解以及三孤子解进行研究。构造了方程的Lump与Kink孤子相互作用的解,并发现在参数的适当调控下有不同的动力学行为。最后在改变测试解的条件下得出了新的Kink孤子解; (3)利用Hirota双线性法得出(2+1)维广义Korteweg-deVries方程的单孤子解与双孤子解。然后求出方程的Lump解以及Lump与孤子的相互作用解,并发现参数的不同取值会影响波形的振幅、速度和相位等特征。最后得出该方程的亮暗孤子解以及对应的三维图; (4)研究具有混合聚焦散焦情况的可积三能级耦合Maxwell-Bloch方程。在线性3×3矩阵特征值问题的基础上构造了n阶Darboux变换,推导出n暗-暗孤子解并对其进行相应的渐近分析。用标准渐近分析方法证明了双暗-暗孤子分子或三暗-暗孤子分子与普通暗-暗孤子的弹性碰撞,以及两个双暗-暗孤子分子的弹性碰撞。