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驱动阻尼三元颗粒晶体的时间周期解。 (英语) Zbl 1394.74132号

摘要:我们考虑由交替的铬钢(S)和碳化钨(W)球形颗粒组成的粒状晶体的时间周期结构,其中每个单胞遵循2的模式:1三聚体:S-W-S。左侧边界的构型由给定振幅和频率的谐波实时驱动,而右侧边界是固定壁。与二聚体链的情况类似,耗散、边界驱动和固有非线性的组合导致复杂动力学。对于每个谱间隙中的固定驱动频率,我们发现随着驱动振幅的增加,非线性表面模式和线性驱动所指示的状态在鞍节点分岔中发生碰撞,超过该分岔,系统的动力学变得混沌。虽然第一间隙和第二间隙内的解的分岔结构相似,但第一间隙内的分岔似乎不太稳健。我们还对驱动频率进行了延拓,很明显,系统的非线性导致了复杂的分岔图,涉及一组复杂的分支回路,特别是在谱间隙内。时间周期结构的实验全场可视化定性地证实了理论发现。

MSC公司:

74号05 固体中的晶体
34A33型 常点阵微分方程
34立方厘米 常微分方程的非线性振动和耦合振子
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参考文献:

[1] Nesterenko,V.F.,《异质材料动力学》,(2001),纽约州纽约市,美国:斯普林格,纽约州,美国
[2] Sen,S。;Hong,J。;Bang,J。;阿瓦洛斯,E。;Doney,R.,《颗粒链中的孤立波》,《物理报告》,462,2,21-66,(2008)·doi:10.1016/j.physrep.2007.10.007
[3] Theocharis,G。;Boechler,N。;Daraio,C.,非线性周期声子结构和颗粒晶体,声学超材料和声子晶体。声学超材料和声子晶体,固态科学中的Springer系列,173217-251,(2013),美国纽约州纽约市:Springer,纽约州纽约州·doi:10.1007/978-3642-31232-87
[4] 科斯特,C。;Falcon,E。;Fauve,S.,赫兹接触下珠链中的孤立波,物理评论E:统计物理学、等离子体、流体和相关的跨学科主题,56,561104-6117,(1997)
[5] Ahnert,K。;Pikovsky,A.,强非线性晶格中的紧致与混沌,《物理评论》E,79,2,(2009)·doi:10.1103/physreve.79.026209
[6] 赫伯德,E.B。;Nesterenko,V.F.,具有粘性耗散的强非线性晶格中的激波结构,《物理评论》E,75,2,(2007)·doi:10.1103/PhysRevE.75.021304
[7] Rosas,A。;罗梅罗,A.H。;Nesterenko,V.F。;Lindenberg,K.,《强非线性耗散颗粒链中的双波结构观察》,《物理评论快报》,98,16,(2007)·doi:10.1103/PhysRevLett.98.164301
[8] Molinari,A。;Daraio,C.,周期性高度非线性颗粒链中的定态冲击,《物理评论》E,80,(2009)·doi:10.1103/physreve.80.056602
[9] Theocharis,G。;Kavousanakis,M。;Kevrekidis,P.G。;Daraio,C。;波特,医学硕士。;Kevrekidis,I.G.,《含缺陷颗粒晶体中的局部呼吸模式》,《物理评论》E,80,6,(2009)·doi:10.1103/physreve.80.06601
[10] Job,S。;Santibanez,F。;塔皮亚,F。;Melo,F.,具有质量缺陷的强非线性赫兹链中的波局部化,物理评论E,80,(2009)·doi:10.10103/千年收入.80.025602
[11] Boechler,N。;Theocharis,G。;Job,S。;Kevrekidis,P.G。;波特,医学硕士。;Daraio,C.,《一维双原子颗粒晶体中的离散呼吸子》,《物理评论快报》,104,24,(2010)·doi:10.1103/PhysRevLett.104.244302
[12] Boechler,N。;Theocharis,G。;Daraio,C.,基于分叉的声学开关和校正,自然材料,10,9,665-668,(2011)·doi:10.1038/nmat3072
[13] 吊杆,C。;Man,Y。;Boechler,N。;Theocharis,G。;Kevrekidis,P.G。;Kevrekidis,I.G。;Daraio,C.,《滞回环和多稳性:双原子颗粒晶体中从周期轨道到混沌动力学(和反向)》,EPL,101,4,(2013)·doi:10.1209/0295-5075/101/44003
[14] 吊杆,C。;Kevrekidis,P.G.,《多带隙周期性颗粒链中的呼吸器》,《物理评论》E,86,(2012)·doi:10.1103/physreve.86.061305
[15] Chong,C。;李,F。;杨,J。;M.O.威廉姆斯。;Kevrekidis,I.G。;Kevrekidis,P.G。;Daraio,C.,《阻尼驱动颗粒链:黑暗呼吸者和多呼吸者的理想游乐场》,《物理评论——统计、非线性和软物质物理学》,89,3,(2014)·doi:10.1103/physreve.89.032924
[16] Daraio,C。;Nesterenko,V.F。;赫伯德,E.B。;Jin,S.,复合颗粒介质中的能量捕获和冲击分解,《物理评论快报》,96,5,(2006)·doi:10.1103/physrevlett.96.058002
[17] Hong,J.,颗粒保护器中脉冲能量的普遍幂律衰减,《物理评论快报》,94,(2005)·doi:10.1103/physrevlett.94.108001
[18] F.兄弟会。;波特,医学硕士。;Daraio,C.,《复合颗粒保护剂的优化设计》,《先进材料和结构力学》,17,1,1,(2010)
[19] 多尼,R。;Sen,S.,装饰的、锥形的和高度非线性的颗粒链,《物理评论快报》,97,(2006)·doi:10.1103/physrevlett.97.155502
[20] Khatri,D。;Daraio,C。;Rizzo,P.,《公路基础设施的高度非线性波传感器技术》,复合材料无损表征,航空航天工程,民用基础设施和国土安全,2008·数字对象标识代码:10.1117/12.775848
[21] 斯帕多尼,A。;Daraio,C.,用非线性声透镜产生和控制声音子弹,美国国家科学院学报,107,7230-7234,(2010)·doi:10.1073/pnas.1001514107
[22] 李,F。;Anzel,P。;杨,J。;Kevrekidis,P.G。;Daraio,C.,《颗粒声学开关和逻辑元件》,《自然通信》,第5期,第5311条,(2014年)·doi:10.1038/ncomms6311
[23] Daraio,C。;Nesterenko,V.F。;赫伯德,E.B。;Jin,S.,铁氟龙珠链中的强非线性波,《物理评论》E,72,1,(2005)·doi:10.1103/physreve.72.016603
[24] Nesterenko,V.F。;Daraio,C。;赫伯德,E.B。;Jin,S.,两种强非线性颗粒介质界面处的反常波反射,《物理评论快报》,95,15,(2005)·doi:10.1103/PhysRevLett.95.158702
[25] Flach,S.公司。;Gorbach,A.V.,《离散呼吸——理论和应用进展》,《物理报告》,467,1-3,1-116,(2008)·doi:10.1016/j.physrep.2008.05.002
[26] 莱德尔,F。;Stegeman,G.I。;Christodoulides,D.N。;阿桑托,G。;Segev,M。;Silberberg,Y.,《光学中的离散孤子》,《物理报告》,463,1-3,1-126,(2008)·doi:10.1016/j.physrep.2008.04.004
[27] 佐藤,M。;哈伯德,B.E。;西弗斯,A.J。,座谈会:微机械振荡器阵列中的非线性能量局部化及其操纵,《现代物理学评论》,78,1,137-157,(2006)·doi:10.1103/revmodphys.78.137
[28] 粘合剂,P。;Abraimov,D。;Ustinov,A.V。;Flach,S.公司。;Zolotaryuk,Y.,《约瑟夫森梯子中呼吸器的观察》,《物理评论快报》,84,4,745-748,(2000)·doi:10.1103/physrevlett.84.745
[29] Trías,E。;Mazo,J.J。;Orlando,T.P.,《非线性晶格中的离散呼吸子:约瑟夫森阵列中的实验检测》,《物理评论快报》,84,4,741-744,(2000)·doi:10.1103/physrevlett.84.741
[30] 英语,L.Q。;佐藤,M。;Sievers,A.J.,易轴反铁磁链中非线性自旋波的调制不稳定性。二、。样品形状对本征局域模和动态自旋缺陷的影响,《物理评论》B,67,(2003)·doi:10.1103/physrevb.67.024403
[31] 施瓦茨,美国。;英语,L.Q。;Sievers,A.J.,反铁磁体中本征局域自旋波模式的实验生成和观测,《物理评论快报》,83,第223条,(1999)·doi:10.1103/physrevlett.83.223
[32] 斯旺森,B.I。;Brozik,J.A。;爱,S.P。;斯特劳斯,G.F。;Shreve,A.P。;Bishop,A.R。;Wang,W.-Z。;Salkola,M.I.,《离散低维材料中固有局域模的观察》,《物理评论快报》,82,16,3288-3291,(1999)·doi:10.103/千年发展目标82.3288
[33] Peyrard,M.,DNA的非线性动力学和统计物理学,非线性,17,2,R1-R40,(2004)·Zbl 1092.82015年 ·doi:10.1088/0951-7715/17/2/r01
[34] Morsch,O。;Oberthaler,M.,《光学晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学》,《现代物理学评论》,78,1,179-215,(2006)·doi:10.1103/revmodphys.78.179
[35] James,G.,FPU格上呼吸子的存在,Comptes Rendus de l’Académie des Sciences,Series I:Mathematics,332,6,581-586,(2001)·Zbl 1116.37303号 ·doi:10.1016/s0764-4442(01)01894-8
[36] James,G.,拟线性离散系统的中心流形约简,非线性科学杂志,13,1,27-63,(2003)·Zbl 1185.37158号 ·doi:10.1007/s00332-002-0525-x
[37] Man,Y。;Boechler,N。;Theocharis,G。;Kevrekidis,P.G。;Daraio,C.,《一维颗粒晶体中的缺陷模式》,《物理评论》,E-统计、非线性和软物质物理学,85,3,(2012)·doi:10.1103/physreve.85.037601
[38] 赫伯德,E.B。;Kim,J。;Nesterenko,V.F。;Wang,S.Y。;Daraio,C.,《线性和非线性双原子周期链中的脉冲传播:声波频带图的影响》,机械学报,205,1-4,85-103,(2009)·Zbl 1167.74003号 ·doi:10.1007/s00707-009-0163-6
[39] Jayaprakash,K.R。;瓦卡基斯,A.F。;Starosvetsky,Y.,无预压缩的一般颗粒二聚体中的非线性共振,颗粒物质,15,3,327-347,(2013)·doi:10.1007/s10035-013-0404-1
[40] Jayaprakash,K.R。;Starosvetsky,Y。;瓦卡基斯,A.F。;Gendelman,O.V.,《颗粒二聚体链中导致强脉冲衰减的非线性共振》,《非线性科学杂志》,23,3,363-392,(2013)·Zbl 1319.70023号 ·doi:10.1007/s00332-012-9155-0
[41] Jayaprakash,K.R。;瓦卡基斯,A.F。;Starosvetsky,Y.,一般颗粒二聚体链中的孤立波,应用物理学杂志,112,3,(2012)·数字对象标识代码:10.1063/1.4740060
[42] 波特金,R。;Jayaprakash,K.R。;McFarland,D.M。;Remick,K。;洛杉矶伯格曼。;Vakakis,A.F.,颗粒二聚体链中强非线性共振和反共振的实验研究,实验力学,53,5,861-870,(2013)·doi:10.1007/s11340-012-9673-6
[43] Hertz,H.,《贝鲁恩·费斯特的故事》,elastischer Körper,Journal für die Reine und Angewandte Mathematik,92,156-171,(1881)
[44] Johnson,K.L.,《接触力学》(1985),英国剑桥:剑桥大学出版社,英国剑桥·Zbl 0599.73108号
[45] Boechler,N。;杨,J。;Theocharis,G。;Kevrekidis,P.G。;Daraio,C.,带三粒子单元的一维双原子颗粒晶体中的可调谐振动带隙,应用物理杂志,109,7,(2011)·doi:10.1063/1.3556455
[46] Nayfeh,A.H。;Mook,D.T.,非线性振荡,(2004),德国温海姆:John Wiley&Sons,德国温海姆
[47] Nayfeh,A.H。;Balachandran,B.,《应用非线性动力学:分析、计算和实验方法》。《应用非线性动力学:分析、计算和实验方法》,非线性科学中的威利级数,(1995年),约翰·威利父子公司·Zbl 0848.34001号 ·doi:10.1002/9783527617548
[48] Doedel,E。;Keller,H.B。;Kernévez,J.-P.,分岔问题的数值分析与控制(I):有限维分岔,国际分岔与混沌杂志,1,3493-520,(1991)·Zbl 0876.65032号 ·数字标识代码:10.1142/s021812749100397
[49] 海尔,E。;诺塞特,S.P。;Wanner,G.,《求解常微分方程I.解常微分方程I》,计算数学中的Springer级数,8,(1993),德国柏林:Springer,Berlin,Germany·Zbl 0789.65048号
[50] Shampine,L.F。;Gordon,M.K.,《常微分方程的计算机解:初值问题》,(1975),纽约州纽约市,美国:W.H.Freeman,纽约州,美国·Zbl 0347.65001号
[51] E.多德尔。
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