Периодические бегущие волны уравнения Курамото—Сивашинского

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается периодическая краевая задача для уравнения Курамото—Сивашинского. Показано, что существует двупараметрическое семейство решений, которые имеют структуру бегущих волн, и получены асимптотические формулы для них. Показано также, что совокупность таких решений образует двумерное инвариантное многообразие, которое является локальным аттрактором. Указанные решения имеют разные периоды по переменной $t$, неустойчивы по Ляпунову, но устойчивы по Перрону, Пуанкаре и Жуковскому. Обоснование результатов основано на теории инвариантных многообразий и нормальных форм Пуанкаре—Дюлака.

Об авторах

Анатолий Николаевич Куликов

Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

доктор физико-математических наук, доцент

Дмитрий Анатольевич Куликов

Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

кандидат физико-математических наук, доцент

Дмитрий Геннадьевич Фролов

Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Список литературы

  1. Арнольд В. И., Дополнительные главы теории дифференциальные уравнений, Наука, М., 1978
  2. Гукенхеймер Дж., Холмс Ф., Нелинейные колебания, динамические системы и бифуркации векторных полей, Ин-т комп. иссл., М.-Ижевск, 2002
  3. Далецкий Ю. Л., Крейн М. Г., Устойчивость решений дифференциальных уравнений в банаховом пространстве, Наука, М., 1970
  4. Демидович Б. П., Лекции по математической теории устойчивости, Наука, М., 1967
  5. Крейн С. Г., Линейные дифференциальные уравнения в банаховом пространстве, Наука, М., 1967
  6. Куликов А. Н., “О гладких инвариантных многообразиях полугруппы нелинейных операторов в банаховом пространстве”, Исследования по устойчивости и теории колебаний, Изд-во ЯрГУ, Ярославль, 1976, 114–129
  7. Куликов А. Н., Куликов Д. А., “Формирование волнообразных наноструктур на поверхности плоских подложек при ионной бомбардировке”, Ж. вычисл. мат. мат. физ., 52:5 (2012), 930–945
  8. Куликов А. Н., Куликов Д. А., “Локальные бифуркации в периодической краевой задаче для обобщенного уравнения Курамото—Сивашинского”, Автомат. телемех., 11 (2017), 20–33
  9. Куликов А. Н., Куликов Д. А., “Локальные бифуркации в уравнениях Кана—Хиллиарда, Курамото—Сивашинского и их обобщениях”, Ж. вычисл. мат. мат. физ., 59:4 (2019), 670–683
  10. Леонов Г А., Хаотическая динамика и классическая теория устойчивости движения, Ин-т комп. иссл., М.-Ижевск, 2006
  11. Сергеев И. Н., “О непрерывности показателей колеблемости, вращаемости и блуждаемости систем, задающих повороты плоскости”, Диффер. уравн., 54:6 (2018), 842–856
  12. Сергеев И. Н., “Определение и некоторые свойства устойчивости по Перрону”, Диффер. уравн., 55:5 (2019), 636–646
  13. Сергеев И. Н., “Зависимость и независимость свойств перроновской и ляпуновской устойчивости от фазовой области системы”, Диффер. уравн., 55:10 (2019), 1338–1346
  14. Скотт Э., Нелинейная наука. Рождение и развитие когерентных структур, Физматлит, М., 2007
  15. Соболев С. Л., Некоторые применения функционального анализа в математической физике, Наука, М., 1988
  16. Соболевский П. Е., “Об уравнениях параболического типа в банаховом пространстве”, Тр. Моск. мат. о-ва., 10 (1967), 297–350
  17. Barker B., Johnson M. A., Noble P., Rodrigues L. M., Zumbrun K., “Nonlinear modulational stability of periodic traveling-wave solutions of the generalized Kuramoto–Sivashinsky equation”, Phys. D., 258 (2013), 11–46
  18. Bradley R. M., Gelfand M. P., “One-dimensional conservative surface dynamics with broken parity: Arrested collapse versus coarsening”, Phys. Lett. A., 379:3 (2015), 199–205
  19. Bradley R. M., Harper J. M. E., “Theory of ripple topography induced by ion bombardment”, J. Vac. Sci. Techn. A., 6:4 (1988), 2390–2395
  20. Bradley R. M., Loew K. M., “Effect of dispersion on the nanoscale patterns produced by ion sputtering”, Phys. Rev. E., 100 (2019), 012801
  21. Kulikov A. N., “Inertial invariant manifolds of a nonlinear semigroup of operators in a Hilbert space”, J. Math. Sci., 283:3 (2024), 402–411
  22. Kulikov A. N., Kulikov D. A., “Spatially ingomogeneous solutions for a modified Kuramoto–Sivashinsky equation”, J. Math. Sci., 219:2 (2016), 173–183
  23. Kuramoto Y., Chemical Oscillations, Waves and Turbulence, Springer-Verlag, Berlin, 1984
  24. Marsden J. E., McCraken M., The Hopf Bifurcation and Its Applications, Springer-Verlag, New York, 1976
  25. Noble P., Rodrigues L. M., “Whitham’s modulation equations and stability of periodic wave solutions of the Korteweg–de Vries–Kuramoto–Sivashinsky equation”, Indiana Univ. Math. J., 62:3 (2013), 753–783
  26. Sivashinsky G. I., “Weak turbulence in periodic flows”, Phys. D., 17 (1985), 243–255
  27. Temam R., Infinite-Dimensional Dynamical Systems in Mechanics and Physics, Springer-Verlag, New York, 1997

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Куликов А.Н., Куликов Д.А., Фролов Д.Г., 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).