×

随机激励对Duffing系统动力响应的影响。 (英语) Zbl 1464.37083号

进行了数值实验来描述达芬振荡器的行为\[\ddot{x}+b\dot{x}+αx+βx^3=a\cos(ωt)+varepsilon(t)。\]这里,(xi(t))是高斯随机函数,(varepsilon)是扰动参数。在没有随机激励的情况下,Duffing系统具有混沌响应,其轨迹围绕相平面中的两个固定吸引子振荡。引入随机激励会引起随机响应,从而显著降低系统的混沌行为。提供了几个图,以图形方式描述系统的响应和最大Lyapunov指数随时间的变化。

MSC公司:

37米22 动力系统吸引子的计算方法
37华氏30 随机和随机动力系统的稳定性理论
34F05型 常微分方程和随机系统
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Ott,E.,《动力学系统中的混沌》(1993),纽约:剑桥大学出版社,纽约·兹比尔0792.58014
[2] 卡普兰,D。;Glass,L.,《理解非线性动力学》(1995),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0823.34002号 ·doi:10.1007/978-1-4612-0823-5
[3] 拉克希曼南,M。;Rajasekar,S.,《非线性动力学:可积性、混沌和模式》(2003),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1038.37001号 ·doi:10.1007/978-3-642-55688-3
[4] Chacon,R.,《周期脉冲作用下阻尼摆的混沌和几何共振》,J.Math。物理。,38, 1477 (1997) ·Zbl 0874.70017号 ·doi:10.1063/1.531816
[5] Sekh,Golam Ali;Kalikotay,Pallavi,引力光学表面陷阱中自增强物质波的动力学,混沌,29103112(2019)·Zbl 1425.35182号 ·数字对象标识代码:10.1063/1.5116328
[6] Chacon,R.,周期脉冲对哈密顿系统混沌的抑制,物理学。E版,50750(1994)·doi:10.1103/PhysRevE.50.750
[7] Yong,Xu,组合谐波和随机激励对布鲁塞尔模型的影响,《欧洲物理学》。J.B,90,194(2017)·doi:10.1140/epjb/e2017-80076-9
[8] Iyengar,RN,周期和随机联合激励下的非线性系统,J.Stat.Phys。,44, 907 (1986) ·doi:10.1007/BF01011913
[9] Konishi,K.,在周期力驱动的振荡器中产生混沌行为,物理学。莱特。A、 320200(2003)·Zbl 1065.34052号 ·doi:10.1016/j.physleta.2003.11.024
[10] 乐,ZM;Leu,WY,二自由度扬声器系统的混沌反控制与不同阶次系统的混沌同步,混沌孤子分形。,20, 503 (2004) ·Zbl 1048.37077号 ·doi:10.1016/j.chaos.2003.07.001
[11] 阿尔德里奇,JS;Cleland,AN,Duffing纳米机械谐振器的噪声增强精密测量,Phys。修订稿。,94, 156403 (2005) ·doi:10.10103/PhysRevLett.94156403
[12] Kapitaniak,T.,《无反馈控制混沌振荡器》,Phys。莱特。A.,144,322(1990)·Zbl 0759.34034号 ·doi:10.1016/0960-0779(92)90027-K
[13] 梅赫里,B。;Ghorashi,M.,《周期性强制Duffing方程》,J.Sound Vib。,169, 289 (1994) ·Zbl 0925.70261号 ·doi:10.1006/jsvi.1994.1019
[14] Kim,SY;Kim,Y.,双阱Duffing振荡器的动态稳定,Phys。版本E.,61,6517(2000)·doi:10.1103/PhysRevE.61.6517
[15] 李,X。;沈毅。;Sun,J.,具有周期参数激励的慢-快Duffing系统中的新周期混沌吸引子,科学。代表,11185(2019)·doi:10.1038/s41598-019-46768-7
[16] Perkins,Edmon,噪声对单稳态Duffing振荡器频率响应的影响,Phys。莱特。A、 3811009(2017)·doi:10.1016/j.physleta.2017.01.037
[17] Anh,ND;Hieu,NN,周期和随机联合激励下的Duffing振子,Prob。工程机械。,30, 27 (2012) ·doi:10.1016/j.probengmech.2012.02.004
[18] Garnier,J.,《具有长程相关性的随机介质中的孤子》,《波动随机介质》,第1149页(2001年)·Zbl 0984.35153号 ·doi:10.1088/0959-7174/11/3/301
[19] Lingala,N。;纳马奇瓦亚,NS;巴夫柳基维奇,I。;Wedig,W.,周期驱动非线性振荡器的随机扰动,Procedia IUTAM,19,91(2016)·doi:10.1016/j.piutam.2016.03.013
[20] Chen,L。;朱伟,分数阶导数阻尼Duffing振子在谐波和白噪声联合激励下的随机跳跃和分岔,国际非线性力学杂志。,46, 1324 (2011) ·doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2011.07.002
[21] 朱伟。;鲁,MQ;Wu,QT,窄带激励下Duffing振子的随机跳跃和分岔,J.Sound Vib。,165, 285 (1993) ·兹伯利0925.70303 ·文件编号:10.1006/jsvi.1993.1258
[22] 黄,ZL;朱伟。;铃木,Y.,谐波和白噪声联合激励下强非线性振子的随机平均,J.Sound Vib。,238, 233 (2000) ·Zbl 1237.82034号 ·doi:10.1006/jsvi.2000.3083
[23] MX蔡;杨,JP;邓,J.,具有阻尼和外部激励的Duffing方程中的分岔和混沌,学报。数学。申请。罪。英语。序列号。,30, 483 (2014) ·Zbl 1301.34048号 ·doi:10.1007/s10255-014-0284-0
[24] 舒马赫,J。;哈斯林格,R。;Pipa,G.,检测广义同步的统计建模方法,Phys。版本A,85,056215(2012)·doi:10.1103/PhysRevE.85.056215
[25] 马,JZ;Xu,Y。;徐伟(Xu,W.)。;李毅。;Kurths,J.,通过高斯白噪声和周期力减缓临界跃迁,科学。中国科技。科学。,62, 2144 (2019) ·doi:10.1007/s11431-019-9557-2
[26] 王,ZQ;Xu,Y。;Yang,H.,Lévy噪声在FHN模型中诱导的随机共振,科学。中国科技。科学。,59, 371 (2016) ·文件编号:10.1007/s11431-015-6001-2
[27] Xu,Y。;李毅。;李,J。;冯,J。;Zhang,H.,利维噪声驱动的双稳态Duffing系统的相变,J.Stat.Phys。,158, 120 (2015) ·Zbl 1317.82036号 ·doi:10.1007/s10955-014-1129-1
[28] 霍斯,DH;Langley,RS,计算确定性和随机激励Duffing振子响应的数值方法,Proc。仪器机械。工程C(2015)·数字对象标识代码:10.1177/0954406215607544
[29] Wolf,A。;斯威夫特,JB;HL斯温尼;Vastano,JA,从时间序列中确定李雅普诺夫指数,Physica D,16285(1985)·兹伯利0585.58037 ·doi:10.1016/0167-2789(85)90011-9
[30] Zanette,DH,噪声对非线性振荡器内部共振的影响,科学。代表,85976(2018)·doi:10.1038/s41598-018-24383-2
[31] Perkins,E。;Balachandran,B.,《非线性振荡器的噪声增强响应》,Procedia IUTAM,5,59(2012)·doi:10.1016/j.piutam.2012.06.009
[32] 科通,F。;Gammaitoni,L。;Vocca,H。;M.法拉利。;法拉利,V.,随机振动能量采集用压电扣梁,Smart Mater。结构。,21, 035021 (2012) ·doi:10.1088/0964-1726/21/3/035021
[33] Roati,G。;D’Errico,C。;法拉尼,L。;法托里,M。;福特,C。;Zaccanti,M。;莫杜格诺,G。;莫杜格诺,M。;Inguscio,M.,《非相互作用玻色爱因斯坦凝聚体的安德森局域化》,《自然》,453895(2008)·doi:10.1038/nature07071
[34] 戴伊,KK;达斯,S。;Sekh,GA,关于准周期晶格势中物质波的信息熵,《欧洲物理学》。J.D,73,18(2019)·doi:10.1140/epjd/e2018-90259-7
[35] AJ Majda;Kramer,PR,湍流扩散简化模型:理论、数值模拟和物理现象,物理学。众议员,314237(1999)·doi:10.1016/S0370-1573(98)00083-0
[36] Khellil,T。;Balaz,A。;Pelster,A.,准一维简谐阱中脏玻色子的分析和数值研究,新物理学杂志。,18, 063003 (2016) ·doi:10.1088/1367-2630/18/6/063003
[37] 魏,JG;Leng,G.,Lyapunov指数和白噪声扰动下Duffing方程的混沌,应用。数学。计算。,88, 77 (1997) ·兹比尔0906.65082 ·doi:10.1016/S0096-3003(96)00307-4
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。