×

扰动广义Korteweg-de-Vries和Kadomtsev-Petviashvili方程简化形式的周期和混沌行为。 (英语) Zbl 0934.35150号

摘要:本文研究了摄动广义Korteweg-de-Vries方程和Kadomtsev-Petviashvili方程(Kortewek-de-Veris方程向两个空间变量的推广)的简化形式的动力学行为。利用摄动法得到了非共振和主共振的谐波解。利用Melnikov方法研究了谐波激励下的混沌运动。
利用时间积分Runge-Kutta方法,得到了减扰动广义Korteweg-de-Vries方程的一系列解,其中非线性现象出现在从正则谐波响应(周期解)到混沌运动的过渡过程中。当发现混沌时,通过检查相平面、Poincaré映射、解对初始条件的敏感性解以及计算最大Lyapunov指数来检测混沌。

MSC公司:

第35季度53 KdV方程(Korteweg-de-Vries方程)
37K10型 完全可积无穷维哈密顿和拉格朗日系统、积分方法、可积性检验、可积层次(KdV、KP、Toda等)
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] D.B.Haung,O.J.Sibul,W.C.Webster,J.V.Wehausen,T.Y.Wu,《跨临界范围内的船舶运动》,载于:《船舶在受限水域中的行为会议记录》,第2卷,1982年,26-1-26-10。;D.B.Haung、O.J.Sibul、W.C.Webster、J.V.Wehausen、T.Y.Wu,《跨临界范围内移动的船舶》,载于:《限制水域船舶行为会议记录》,第2卷,1982年,第26-1-26-10页。
[2] 吴德明,吴天勇,由移动表面压力引起的三维非线性长波,载:第十四届航海研讨会论文集。Hydrodyn公司。密歇根州安娜堡,1982年,第103-129页。;吴德明,吴天勇,由移动表面压力引起的三维非线性长波,载:第十四届航海研讨会论文集。Hydrodyn公司。密歇根州安阿伯,1982年,第103-129页。
[3] Akylas,T.R.,关于通过移动压力分布激发非线性长波,J.流体力学。,141, 455-466 (1984) ·Zbl 0551.76018号
[4] 科尔,S.L.,流体通过凸起产生的瞬态波,波动,7579-587(1985)·Zbl 0568.76028号
[5] Lee,S.J。;盖茨,G.T。;Wu,T.Y.,运动扰动产生的上游推进孤立波的实验与分析,J.流体力学。,199, 569-593 (1989)
[6] Grimshaw,R.H.J。;Smyth,N.,分层流体在地形上的共振流动,J.流体力学。,169, 429-464 (1986) ·Zbl 0614.76108号
[7] Katsis,C。;Akylas,T.R.,关于通过移动压力分布激发非线性长波。第2部分。三维效应,《流体力学杂志》。,177, 49-65 (1987) ·Zbl 0634.76015号
[8] H.S.Choi,C.C.Mei,《限制水域中接近临界速度的细长船舶的波浪阻力和下沉》,载于《第五届国际数值船舶水力学会议论文集》,1989年,第439-454页。;H.S.Choi,C.C.Mei,《限制水域中接近临界速度的细长船舶的波浪阻力和下沉》,载于《第五届国际数值船舶水力学会议论文集》,1989年,第439-454页。
[9] Hanazaki,H.,关于分层流体流动中地形激发的三维内波,J.fluid Mech。,263, 293-318 (1994) ·Zbl 0809.76025号
[10] Smyth,N.F.,《地形上分层流体共振流动的耗散效应》,《流体力学杂志》。,192, 287-312 (1988)
[11] 梅尔维尔,W.K。;Helfrich,K.R.,《地形上的跨临界双层流》,《流体力学杂志》。,178, 31-52 (1987)
[12] Grimshaw,R.H.J。;Tian,X.,扰动Korteweg-de-Vries方程简化中的周期和混沌行为,Proc。R.Soc.伦敦,系列A,445,1-21(1994)·兹伯利0810.65078
[13] 福恩伯格,B。;Whitham,G.B.,《某些非线性波动现象的数值和理论研究》,Phil.Trans。R.Soc.伦敦,A辑,289,373-404(1978)·兹伯利0384.65049
[14] 伯林,G。;Yongqian,H.,关于广义Kadomtsev-Petviashvili方程和二维Benjamin-Ono方程的评论,Proc。R.Soc.伦敦,A辑,4521585-1595(1996)·Zbl 0867.35083号
[15] Korteweg,D.J。;de Vries,G.,《矩形通道中长波传播形式的变化和一种新型长波驻波》,Phil.Mag.Ser。,5, 39, 422-443 (1895)
[16] 卡多姆采夫,B.B。;Petviashvili,V.I.,《关于弱分散介质中孤立波的稳定性》,《苏联物理学》。Doklady,,第15页,第539-541页(1970年)·Zbl 0217.25004号
[17] Gear,J.A。;Grimshaw,R.,浅层流体中孤立波的二阶理论,物理学。流体,26,14-29(1983)·Zbl 0508.76035号
[18] Moon,H.T.,同宿交叉和模式选择,Phys。修订版Lett。,64, 412-414 (1990)
[19] 月亮,H.T.,孤子湍流和奇怪吸引子,物理学。流体A,32709-2715(1991)·Zbl 0746.76059号
[20] 郑德杰。;Yeh,W.J。;Symko,O.G.,扰动sine-Gordon系统中的周期加倍,Phys。莱特。,179, 225-228 (1989)
[21] Abdullaev,F.Kh.,孤子和非线性周期波的动力学混沌,物理学。众议员,179,1-78(1989)
[22] 考克斯,E。;莫特尔,M.P.,《共振水波振荡的演变》,J.流体力学。,162, 99-116 (1986) ·Zbl 0587.76027号
[23] Rozmus,W。;卡萨诺娃,M。;佩斯梅,D。;Heron,A。;Adam,J.C.,非线性声波区域中模拟布里渊散射的局部-全局分析,Phys。流体B,47576-593(1992)
[24] 汤普森,J.M.T.,《引发潜在井逃逸的混沌现象》,Proc。R.Soc.London,系列A,421195-225(1989)·Zbl 0674.70035号
[25] 卢比奥,M.A。;De La Torre,M。;Antoranz,J.C.,非线性振荡器中的间歇性和幂律低频发散,《物理D》,36,92-108(1989)·Zbl 0669.34040号
[26] 森亚诺维奇,I。;Fan,Y.,《规则波中船舶倾覆的动力学分析》,Brodogradnja,42,51-60(1994)
[27] J.Guckenheimer,P.Holmes,《非线性振动、动力系统和向量场分岔》,施普林格出版社,柏林,1983年。;J.Guckenheimer,P.Holmes,《非线性振动、动力系统和向量场分岔》,施普林格出版社,柏林,1983年·Zbl 0515.34001号
[28] M.Abramowitz,I.A.Stegun,《数学函数手册》,多佛,纽约,1965年。;M.Abramowitz,I.A.Stegun,《数学函数手册》,多佛,纽约,1965年·Zbl 0171.38503号
[29] Y.Chen,K.Zhan,W.F.Langford,一类非线性Mathieu方程次谐波共振分岔的扩展结果,in:工程系统中的非线性动力学IUTAM研讨会,德国斯图加特,施普林格,柏林,1989。;Y.Chen,K.Zhan,W.F.Langford,一类非线性Mathieu方程次谐波共振分岔的扩展结果,in:工程系统中的非线性动力学IUTAM研讨会,德国斯图加特,施普林格,柏林,1989。
[30] Melnikov,V.K.,关于时间周期扰动中心的稳定性,Trans。莫斯科数学。《社会学杂志》,第12期,第1-57页(1963年)
[31] Chow,S.N。;Hale,J.K。;Mallet-Paret,J.,同宿轨道分岔示例,J.Diff.Eq.,37,351-373(1980)·Zbl 0439.34035号
[32] B.D.Greenspan,P.J.Holmes,同宿轨道,受迫振动中的次谐波和全局分岔,收录于:G.Barenblatt,G.Iooss,D.D.Joseph(编辑),非线性动力学和湍流,皮特曼,伦敦,1982年。;B.D.Greenspan,P.J.Holmes,同宿轨道,受迫振荡中的次谐波和全局分岔,收录于:G.Barenblatt,G.Iooss,D.D.Joseph(编辑),非线性动力学和湍流,皮特曼,伦敦,1982年。
[33] S.Wiggins,《应用非线性动力系统和混沌导论》,Springer,纽约,1990年。;S.Wiggins,《应用非线性动力系统与混沌导论》,施普林格,纽约,1990年·Zbl 0701.58001号
[34] I.S.Gradshteyn,I.M.Ryzhik,积分、系列和产品表,学术出版社,纽约,1980年。;I.S.Gradshteyn,I.M.Ryzhik,《积分、系列和产品表》,学术出版社,纽约,1980年·Zbl 0521.33001号
[35] Wolf,A。;斯威夫特,J.B。;Swinney,H.L。;Vastano,J.A.,《从时间序列中确定Lyapunov指数》,《物理学D》,第16期,第285-317页(1985年)·Zbl 0585.58037号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。