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跟踪演化曲线和曲面上的关键点。 (英语) Zbl 1491.53007号

摘要:近年来,很明显,地球物理磨损可以通过磨损颗粒静态平衡点数量的时间演变(N(t))来很好地表征。静态平衡点对应于粒子表面的临界点,表示为标量距离函数\(r),从粒子的质心测量,因此其时间演化可以表示为\(N(r(t))\)。粒子的数学模型可以在两个尺度上构建:在宏观(全局)尺度上,粒子可以被视为光滑的凸流形,由具有(N=N(r)平衡的光滑距离函数描述,而在微观(局部)尺度上粒子的自然模型是精细离散的,凸多面体近似(r^\Delta),具有(N^\Delta=N(r^\ Delta)平衡。有强有力的直观证据表明,在某些特定的演化模型(例如,曲率驱动流)下\)主要以相反的方式进化(即如果一个增加,那么另一个减少,反之亦然)。这一观察结果似乎是追踪地球物理磨损的关键因素。在这里,我们创建了必要的数学框架,以更广泛地理解这些现象,而不考虑特定的演化方程。我们研究了单参数曲线和曲面族中的微观和宏观事件,对应于触发(N(t)和(N^ Delta(t)中跳跃的分岔。基于此分析,我们表明,为曲率驱动流开发的直观图像不仅正确,而且具有普遍有效性,只要演化曲面(r)是光滑的。在这种情况下,与\(r)和\(r^\Delta)相关联的分岔在某种程度上是耦合的:\(N^\Delta\(t))中的类共振现象可用于预测\(N(t)\)中的向下跳跃(但不是向上跳跃)。除了证明离散近似和连续近似中奇点之间非平凡相互作用的(Delta至0)极限下演化平面曲线的严格结果外,我们还表明了我们的数学模型在结构上是稳定的。这一特性是我们研究的第二个实验部分的基础,我们通过计算机模拟证明,演化曲面上的现象似乎与平面情况非常类似,但是,它们也显示了其他尚未完全理解的几何特征。

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53A05型 欧氏空间和相关空间中的曲面
53Z05个 微分几何在物理学中的应用
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