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强迫Duffing方程中的分叉撕裂。 (英语) 兹比尔1484.34101

本文研究微分方程\[\varepsilon^2u{xx}=u^3-\lambda u+\delta g(x)\]区间上的Neumann边界条件为(x\ in[0,2\pi]\),其中\(varepsilon\ in[0,1]\)、\(lambda\ in[0,4]\)和\(delta\ in[0.1]\)是参数,\(g(x)\)被选为\(cos(x)。该方程对应于具有软化非线性的Duffing振动。
考虑了系统的几个方面:对于具有(varepsilon=0)和(delta)固定正则解的代数方程,只存在足够大的值(lambda)。对于奇异极限(0<varepsilon ll 1)族,观察到具有内解层的奇异渐近解。
本文的主要内容是研究具有(delta=0)的自治系统在\(lambda=\varepsilon^2n^2)与\(n\ in n)的平凡态解的分歧,以及它们在增加\(delta\)值时的行为。事实证明,根据\(n\)的奇偶性,观察到的分叉是对称的pitchfork型或尖点突变,这会导致解分支断开。还研究了极限情形\(varepsilon^2/\lambda\rightarrow0\)和\(varebsilon^2/\lambda \rightarrow\infty \)的解的行为。
此外,还详细解释了定位解分支的应用数值过程。
由于作者观察到了许多分岔场景,因此通过跟踪例如尖点分支和发现高阶突变来找到某种组织中心是很有意思的。

理学硕士:

34C23型 常微分方程的分岔理论
34E10型 常微分方程解的扰动、渐近性
34E15号机组 常微分方程的奇异摄动
34个B08 常微分方程的参数相关边值问题
37C60个 非自治光滑动力系统
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全文: 内政部

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