参量激励水表面孤立波与纵波模式交替现象的深入研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:TNicholas
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
不同模式由于竞争而交替重现是自然界中重要而有趣的现象。最经典的例子是著名的FPU回流现象:初始模式的能量经过长期演化并不是均衡分布在各模式中,而是在少数几个模式间传递,并近似周期性的回流到初始模式。从气候变化、地震到晶格运动、光波传播的各种物理系统中均存在这种能量的回流与模式重现。 由于实际系统存在耗散,实验中往往很难长时间观察到模式重现。参量激励系统中驱动和耗散达到动态平衡,为模式重现的长期演化提供了条件。本文从实验到理论深入研究了参量激励长矩形水槽中束缚态孤子与纵模交替重现的现象(详见[1])。这种重现的特点是,它不仅是近简并的线性表面波模式通过非线性耦合而产生重现,而且在重现过程中还由于局域化而产生包络孤子。这种重现过程既体现了模式间非线性相互作用,又体现了非线性与色散的平衡。 实验上,我们基于虚拟仪器和LabVIEW语言建立实验平台,全面记录了束缚态孤子(即同相双孤子)与纵模交替重现的实验现象。从中发现,模式交替重现发生在各模式参数稳定区的交界处;交替过程在频域上表现为:边带频率成分滋生导致模式失稳从而发生模式转换;束缚态孤子出现的生存时间、间隔时间以及振荡次数的统计均符合T<-α>分布规律。 理论上,本文从最基本的流体力学方程开始,用多重尺度法研究参量激励水槽中三维问题。考虑槽长有限的情况,因而引入了纵向近简并模式,并最终得到了双模耦合演化方程组-Coupled-PDNLS。此方程组由于引入了模式耦合,使一种模式的稳定性会受另一模式影响,在特定的驱动参数下这种耦合会导致模式重现。这样,Coupled-PDNLS就定性的解释了孤子态与纵模的交替重现现象。
其他文献
随着青少年体质健康关注度的提升,学生体质健康管理系统已经成为当今健康管理领域一个热门的研究方向。大多数学生体质健康管理系统仅有对学生体测数据的采集及统计分析,忽略了
后基因组时代面临的一个挑战性问题是基因组复杂信息结构的提取。本文以统计语言学和湍流层次结构模型(HierarchicalStructuremodel,HSmodel)为基础,发展了原核生物基因识别的
自从本征Josephson效应发现以来,由于其涉及到高温超导材料和结构、Josephson结动力学等多个领域,而且本征结可以用作高频高功率的振荡器,还可以用于混频、量子电压基准等多方面
激光在大气传输过程中,由于大气吸收、散射、湍流效应以及非线性热晕效应的影响,造成激光能量衰减和光束质量降低。大气中的气溶胶粒子,一方面对光吸收和散射造成能量衰减;另一
热声成像,是以脉冲微波作为激励源,利用超声作为信息载体,通过特定算法对采集到的声信号进行推算,并反演出物体的微波吸收分布图像的成像技术。结合了微波成像深的穿透深度和高对
气溶胶是大气中的重要成分,在大气辐射收支、云雾和降水的形成过程、大气化学反应中发挥着重要的作用,并且对能见度等大气光学特性,以及居民的身体健康有着直接的影响。激光雷达
5月23日,第十六届中国科协年会云南省党政领导与院士专家座谈会在昆明举行。全国政协副主席、中国科协主席韩启德,省委书记、省人大常委会主任秦光荣出席会议并讲话。省委副书记、省长李纪恒主持会议。中国科协副主席、党组副书记、书记处书记张勤,省委副书记仇和,省政协主席罗正富出席。  13名院士专家提出意见建议  会上,包括中国科学院院士、中国工程院院士在内的13名专家学者就云南对外开放、新型城镇化、生态文
本文是在分析布里渊散射理论的基础上,介绍了水中布里渊散射的边缘探测技术.根据水中瑞利散射和布里渊散射谱的特点,提出用溴分子吸收池作为带阻滤波器吸收瑞利散射信号,用碘分
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)作为一种光学检测技术,具有高灵敏度、高选择性、受水和荧光信号干扰小等优点,在生物传感、离子检测、环境监测等领域
金属纳米颗粒(纳米线)在催化、生物检测等方面具有巨大的潜在应用,而且其性质尤其是光学方面的性质与金属纳米颗粒的形态息息相关。因此控制性地合成金属纳米颗粒,包括调节其形