Известия высших учебных заведений
ISSN 0869-6632 (Online)
ISSN 2542-1905 (Print)


Прикладные задачи нелинейной теории колебаний и волн

Синхронизация связанных автоколебательных осцилляторов с неидентичными параметрами

Рассматривается синхронизация автоколебательных осцилляторов ван дер Поля в случае неидентичности по управляющим параметрам и уровню нелинейной диссипации. Показано, что в такой системе возможен эффект смены доминирующего осциллятора. Этот эффект приводит к характерной форме основного языка синхронизации. Представлены результаты экспериментов со связанными радиофизическими автогенераторами, которые подтверждают результаты, полученные численным моделированием и аналитическим исследованием в рамках фазового приближения.  

Автономный генератор квазипериодических колебаний

Вводится в рассмотрение простая трехмерная автономная система, в которой реализуются квазипериодические автоколебания, соответствующие аттрактору в виде двумерного тора. Представлены компьютерные иллюстрации квазипериодической динамики: фазовые портреты, спектры Фурье, графики показателей Ляпунова. Продемонстрировано существование языков Арнольда на плоскости параметров и переход от квазипериодической динамики к хаосу через разрушение инвариантной кривой в сечении Пуанкаре.  

Эксперименты с источником хаоса – радиотехническим устройством с квадратичным фазовым модулятором и интерференционным усилением квазигармонического сигнала

Экспериментально реализован модифицированный радиоэлектронный аналог нелинейного кольцевого интерферометра. Устройство представляет особый класс источников колебаний или волн, чей принцип действия основан на интерференционном усилении сигнала обратной связи входным сигналом. Проведены лабораторные эксперименты, показано сходство их результатов с данными численного моделирования. Обнаружены перемежаемость, хаотические, регулярные, статические режимы. Выдвинут тезис об управляемой нелинейности динамических систем.  

Выявление нелинейных связей между стохастическими осцилляторами по временным рядам

Рассматривается задача выявления и количественной оценки нелинейных направленных связей между стохастическими осцилляторами. Предложены характеристики связи и методика их оценки по временным рядам. Аналитически получено выражение для уровня статистической значимости вывода о наличии связи, что позволяет делать надежные заключения при анализе относительно коротких сигналов. Эффективность подхода демонстрируется в численных экспериментах на примерах осцилляторов с различными свойствами и различными видами функций связи.  

Влияние пассивных элементов на синхронизацию осцилляторных ансамблей

В данной работе рассматривается влияние пассивных элементов на синхронизацию в ансамблях связанных неидентичных осцилляторов Бонхоффера–ван дер Поля. С помощью численного моделирования было получено, что введение пассивных элементов может приводить как к увеличению, так и к уменьшению порога глобальной синхронизации в системе. Данные результаты были подтверждены аналитически с использованием кусочно-линейной аппроксимации модели Бонхоффера–ван дер Поля. Результаты перенесены также на случаи цепочек и двумерных регулярных решеток автоколебательных элементов.  

Идентичная хаотическая синхронизация некогерентно связанных полупроводниковых лазеров и двунаправленная передача информации

Исследована недавно предложенная оптическая схема скрытой передачи информации посредством хаотической несущей (Opt. Lett. 32, 403, 2007). Рассмотрен случай некогерентной оптической связи между полупроводниковыми лазерами, который возникнет при использовании такой схемы в действующих системах волоконно-оптической связи. Путем численного моделирования показано, что при некогерентной связи, как и при когерентной, возможна идентичная синхронизация хаотических колебаний интенсивности двух полупроводниковых лазеров и скрытая двунаправленная передача информационного сигнала между ними.

Самоподобие на разных масштабных уровнях в облучённых металлических материалах

В работе представлены некоторые аспекты исследований структур пространственной самоорганизации после ионного облучения металлических сплавов с помощью метода фрактального формализма. Описана компьютерная методика определения масштабной инвариантности обнаруженных диссипативных структур. Показано, что наблюдаемые после облучения структуры могут характеризоваться наличием свойства инвариантности своего строения на разных масштабных уровнях.  

Численное исследование режимов обтекания пары частично экранированных вращающихся цилиндров

В работе проводится численное исследование плоских симметричных режимов обтекания пары вращающихся цилиндров, каждый из которых частично закрыт непроницаемым кожухом. Кожухи ориентированы таким образом, что неэкранированные участки располагаются на части цилиндрической поверхности, обращенной в сторону набегающего потока. Изучается влияние интенсивности внешнего течения и скорости вращения цилиндров на характер обтекания при числах Рейнольдса от 0 до 100.

Трактовка решения седова как серии промежуточных асимптотик в течении от сильного взрыва

Предлагается рассматривать автомодельное решение Седова, которое ранее использовалось для описания только начальной стадии течения от сильного взрыва, в роли промежуточной асимптотики соответствующего течения и для любого промежуточного, но не очень отдаленного момента времени, величина которого зависит от энергии взрыва. При этом показатель автомодельности должен быть увеличен. Верхняя граница диапазона его допустимых значений определена из условия постоянства энтропии за ударной волной.  

Фазовая динамика возбуждаемых квазипериодических автоколебательных осцилляторов

В фазовом приближении исследуется синхронизация внешней силой двух связанных фазовых осцилляторов. Рассмотрены и сравниваются режимы, когда автономные осцилляторы демонстрируют захват частот и биений с несоизмеримыми частотами. Представлены карты Ляпунова, обсуждаются возможные типы режимов возбуждаемой системы. Выявлены и классифицированы различные типы двухчастотных торов. Предложена модификация метода карт динамических режимов для определения областей существования различных резонансных двухчастотных торов.  

Страницы