Эта публикация цитируется в
22 статьях
Вращающиеся волны в параболическом функционально-дифференциальном уравнении с поворотом пространственного аргумента и запаздыванием
А. В. Разгулин,
Т. Е. Романенко 119991 Москва, Ленинские горы, 1-52 МГУ, ВМК
Аннотация:
Рассматривается параболическое функционально-дифференциальное уравнение на окружности
$[0, 2\pi]$
$$
\frac{\partial u}{\partial t}=D\frac{\partial^2u}{\partial x^2}u+K\left(1+\gamma\cos u(x+\theta,t-T)\right),
$$
где
$D>0$,
$T>0$,
$K>0$,
$\gamma\in(0,1)$. Такие уравнения возникают при моделировании нелинейных оптических систем с запаздыванием сигнала на величину
$T>0$ и поворотом пространственного аргумента на угол
$[0,2\pi)$ в контуре нелокальной обратной связи в приближении тонкого кольцевого слоя. Целью работы является описание пространственно-неоднородных решений в виде вращающихся волн, ответвляющихся от однородного стационарного решения в случае бифуркации Андронова–Хопфа. Для доказательства существования таких волн используется переход в движущуюся систему координат, что позволяет свести задачу к построению нетривиального решения периодической краевой задачи для стационарного дифференциального уравнения с отклоняющимся аргументом. Доказано существование вращающихся волн, возникающих в кольце в условиях бифуркации Андронова–Хопфа, и получены старшие коэффициенты разложения решения по малому параметру. Условия устойчивости волн получены с помощью построения нормальной формы для бифуркации Андронова–Хопфа для рассматриваемого функционально-дифференциального уравнения. Библ. 52.
Ключевые слова:
параболическое уравнение, запаздывание, поворот аргументов, бифуркация Андронова–Хопфа, вращающиеся волны, нормальная форма, устойчивость, бифуркации, существование решения.
УДК:
519.63 Поступила в редакцию: 27.05.2013
DOI:
10.7868/S0044466913110136