Перемежаемость

редактировать
Нерегулярное чередование различных типов динамики Прерывистый скачок между двумя потенциальными ямами в ведомом генераторе Дуффинга. Это пример перемежаемости, вызванной кризисом. Перемежаемость Аттрактор Лоренца демонстрирует перемежаемость. Система проводит длительные периоды вблизи яркой периодической орбиты, время от времени удаляясь от фаз хаотической динамики, которые покрывают остальную часть аттрактора. Это пример динамики Помо – Манневилля.

В динамических системах, перемежаемость - это нерегулярное чередование фаз явно периодической и хаотической динамики (динамика Помо-Манневилля ) или различные формы хаотической динамики (вызванная кризисом перемежаемость).

Помо и Манневиль описали три пути к перемежаемости, когда почти периодическая система показывает нерегулярно расположенные всплески хаоса. Они (типы I, II и III) соответствуют подходу к бифуркации седло-узел, докритической бифуркации Хопфа или обратной бифуркации удвоения периода . В очевидно периодических фазах поведение лишь почти периодическое, медленно уходит от неустойчивой периодической орбиты. В конце концов система удаляется достаточно далеко от периодической орбиты, чтобы на нее влияла хаотическая динамика в остальной части пространства состояний , пока она снова не приблизится к орбите и не вернется к почти периодическому поведению. Поскольку время, проведенное около периодической орбиты, сильно зависит от того, насколько близко система вошла в ее окрестности (в свою очередь, определяется тем, что происходило во время хаотического периода), продолжительность каждой фазы непредсказуема.

Другой вид, перемежаемость включения-выключения, возникает, когда ранее трансверсально устойчивый хаотический аттрактор с размерностью меньше, чем пространство вложения, начинает терять устойчивость. Почти нестабильные орбиты в пределах орбит аттрактора могут уйти в окружающее пространство, создав временный всплеск перед возвращением к аттрактору.

При перемежаемости, вызванной кризисом, хаотический аттрактор страдает кризисом, когда два или более аттрактора пересекают границы области притяжения друг друга. Когда орбита движется через первый аттрактор, она может пересечь границу и притягиваться ко второму аттрактору, где она будет оставаться, пока ее динамика снова не переместит ее через границу.

Прерывистое поведение обычно наблюдается в потоках жидкости, которые турбулентны или близки к переходу в турбулентность. В сильно турбулентных потоках перемежаемость проявляется в нерегулярном рассеивании кинетической энергии и аномальном масштабировании приращений скорости. Это также видно по нерегулярному чередованию турбулентной и нетурбулентной жидкости, которое проявляется в турбулентных струях и других турбулентных потоках со свободным сдвигом. В потоке в трубе и других ограниченных стенкой сдвиговых потоках существуют прерывистые порывы, которые играют центральную роль в процессе перехода от ламинарного потока к турбулентному. Прерывистое поведение также было экспериментально продемонстрировано в генераторах контуров и химических реакциях.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-24 04:18:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте