«Странные волны» в ансамбле генераторов ван дер Поля

Цель. Исследование процессов пространственной разупорядоченности и развития фазовой мультистабильности в дискретной среде из ангармонических осцилляторов. Методы. Компьютерное моделирование ангармонической среды ансамблем генераторов ван дер Поля с локальными диффузионными связями; численное исследование математической модели, исследование фазовой динамики, визуализация формирующихся пространственных структур при помощи распределения разности фаз. Результаты. Показано, что в ансамбле генераторов ван дер Поля существуют пространственно разупорядоченные волновые режимы, аналогичные режимам «странных волн», обнаруженных ранее в модели негармонических фазовых осцилляторов. Выявлены закономерности эволюции странных волн в ансамбле генераторов ван дер Поля с ростом ангармоничности колебаний и при изменении параметра связи. Определены границы области существования режимов странных волн. Показано, что области существования волн с разным числом фазовых сбоев пересекаются, формируя тем самым мультистабильность режимов странных волн. Заключение. Переход от гармонических колебаний к периодическим релаксационным может вызывать пространственную разупорядоченность посредством возникновения сбоев фазы, возникающих в произвольных точках дискретной автоколебательной среды. С ростом ангармоничности этот эффект усиливается и среда разбивается на множество чередующихся кластеров с почти синфазными и почти противофазными колебаниями. Такие кластеры взаимодействуют друг с другом, демонстрируя «эффект взаимного отталкивания». Обнаруженные эффекты могут быть интересны для понимания процессов пространственной организации и образования структур в автоколебательных средах с простой временной динамикой.