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随着现代科学技术的迅速发展, 摄动理论由于其扮演着越来越重要的角色, 引来了众多数学工作者的关注. 在摄动理论中各种摄动方法是它的主要部分, 用来研究各种奇异摄动问题. 其中, 最高阶导数项前带有小参数 的微分方程问题称为边界层型奇异摄动问题, 在自然科学和工程技术中都有广泛应用. 其特性是当 趋于零时,摄动问题的解在边界层或内层区域中变化剧烈, 而在远离边界层的区域, 解的变化是不剧烈的.边界层问题表现出的所谓共振现象, 由于当方程中小参数趋于零的时候, 无法使用匹配渐近展开法获得一个明确的、 在全区域一直有效的渐近解, 因而受到巨大的关注, 在使用匹配渐近展开法将外部与内部的渐近展开式进行匹配后, 得到了一个渐近解的集合, 然而摄动方法无法从中筛选出正确的解. 本文主要研究了处理这一类问题的方法. 本文工作主要有以下几个方面:第一章和第二章介绍了奇异摄动理论的背景和研究现状、摄动理论的概念定理以及与本文研究相关的基本摄动方法(正则摄动方法). 第三章系统地介绍了处理边界层问题的几种奇异摄动方法, 并将匹配渐近展开法和边界层校正法应用到变系数二阶方程中, 通过比较分析, 得出了简化的合成展开法. 第四章研究了边界层共振问题, 首先使用匹配渐近展开法求得一项外展开式与一项内展开式, 将指数型小项合并入Poincaré型外展开式中, 这些附加的小项在匹配过程中有很重要的作用, 之后将新的外展式与内展式重新进行匹配, 最终成功的确定了待定的常数, 将问题的渐近近似解挑选了出来.
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Basic Info :
Degree: 理学硕士
Mentor: 蒋耀林
Year: 2012
Language: Chinese
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