RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки // Архив

Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 2022, том 40, номер 3, страницы 179–198 (Mi vkam563)

ИНФОРМАЦИОННЫЕ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Неявная конечно-разностная схема для осциллятора Дуффинга с производной переменного дробного порядка типа Римана-Лиувилля

В. А. Кимa, Р. И. Паровикba

a Камчатский государственный университете имени Витуса Беринга
b Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН

Аннотация: В статье рассматривается неявная конечно-разностная схема для уравнения Дуффинга с производной дробного переменного порядка типа Римана-Лиувилля. Рассматриваются вопросы устойчивости и сходимости неявной конечно-разностной схемы. Для обоснования теоретических результатов приводятся тестовые примеры. С помощью правила Рунге сравниваются результаты работы неявной схемы с результатами явной схемы. Построены фазовые траектории и осциллограммы для осциллятора Дуффинга с дробной производной переменного порядка типа Римана-Лиувилля, с помощью спектра максимальных показателей Ляпунова и сечений Пуанкаре детектируются хаотические режимы. Построены поверхности добротности, амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик для исследования вынужденных колебаний. Результаты исследования показали, что неявная конечно-разностная схема показывает более точные результаты, чем явная.

Ключевые слова: осциллятор Дуффинга, правило Рунге, оператор Римана-Лиувилля, оператор Грюнвальда-Летникова, амплитудно-частотная характеристика, фазо-частотная характеристика, добротность, показатели Ляпунова, сечения Пуанкаре, фазовая траектория, осциллограмма.

УДК: 517.938

MSC: Primary 26A33; Secondary 34C15

DOI: 10.26117/2079-6641-2022-40-3-179-198



© МИАН, 2024