Об устойчивости равновесий в псевдоримановом пространстве
- Авторы: Козлов В.В.1,2
-
Учреждения:
- Математический институт им. В. А. Стеклова Российской академии наук
- Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
- Выпуск: Том 80, № 1 (2025)
- Страницы: 59-84
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0042-1316/article/view/306734
- DOI: https://doi.org/10.4213/rm10228
- ID: 306734
Цитировать
Аннотация
Изучается устойчивость положений равновесия систем, у которых кинетическая энергия представляет собой псевдориманову метрику на конфигурационном пространстве. Положения равновесия совпадают с критическими точками потенциальной энергии. Для линейной системы с двумя степенями свободы построена диаграмма устойчивости и указаны бифуркации собственных значений. Точки максимума и минимума потенциальной энергии в псевдоевклидовом случае будут неустойчивыми равновесиями. Этот же вывод справедлив и для нелинейных аналитических систем с двумя степенями свободы. Указаны условия устойчивости для многомерных линейных систем в псевдоевклидовом пространстве. В частности, равновесие устойчиво тогда и только тогда, когда линейные уравнения движения приводятся к “натуральной” системе с положительно определённой кинетической энергией и при этом новая потенциальная энергия имеет в положении равновесия строгий минимум. Исследовано влияние диссипативных и гироскопических сил на устойчивость равновесий в псевдоримановом пространстве. Доказана неустойчивость изолированного равновесия при добавлении диссипативных сил с полной диссипацией энергии. Вычислена степень неустойчивости линейных диссипативных систем. Указаны условия устойчивости линейных систем при добавлении больших гироскопических сил. Библиография: 40 названий.
Ключевые слова
Об авторах
Валерий Васильевич Козлов
Математический институт им. В. А. Стеклова Российской академии наук; Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова
Автор, ответственный за переписку.
Email: vvkozlov@presidium.ras.ru
доктор физико-математических наук, профессор
Список литературы
- П. Аппель, Теоретическая механика, т. I, Физматгиз, М., 1960, 515 с.
- J. Drach, “Sur l'integration logique des equations de la dynamique à deux variables. Forces conservatives. Integrales cubiques. Mouvements dans le plan”, C. R. Acad. Sci. Paris, 200 (1935), 22–26
- А. М. Переломов, Интегрируемые системы классической механики и алгебры Ли, Наука, М., 1990, 240 с.
- A. V. Tsiganov, “The Drach superintegrable systems”, J. Phys. A, 33:41 (2000), 7407–7422
- Г. Циглер, Основы теории устойчивости конструкций, Мир, М., 1971, 192 с.
- В. В. Болотин, Неконсервативные задачи теории упругой устойчивости, Физматгиз, М., 1961, 339 с.
- O. N. Kirillov, Nonconservative stability problems of modern physics, De Gruyter Stud. Math. Phys., 14, De Gruyter, Berlin, 2013, xviii+429 pp.
- A. J. Bosch, “The factorization of a square matrix into two symmetric matrices”, Amer. Math. Monthly, 93:6 (1986), 462–464
- А. С. Эддингтон, Теория относительности, Гостехиздат, М.–Л., 1934, 508 с.
- V. Dragovic, M. Radnovic, “Billiards within ellipsoids in the 4-dimensional pseudo-Euclidean spaces”, Regul. Chaotic Dyn., 28:1 (2023), 14–43
- А. П. Маркеев, Точка либрации в небесной механике и космодинамике, Наука, М., 1978, 312 с.
- Ю. Мозер, Лекции о гамильтоновых системах, Мир, М., 1973, 168 с.
- В. В. Козлов, “Линейные системы с квадратичным интегралом”, ПММ, 56:6 (1992), 900–906
- В. В. Козлов, А. А. Карапетян, “О степени устойчивости”, Дифференц. уравнения, 41:2 (2005), 186–192
- F. Uhlig, “A recurring theorem about pairs of quadratic forms and extensions: a survey”, Linear Algebra Appl., 25 (1979), 219–237
- V. V. Kozlov, “Linear Hamiltonian systems: quadratic integrals, singular subspaces and stability”, Regul. Chaotic Dyn., 23:1 (2018), 26–46
- Ф. Р. Гантмахер, Теория матриц, 2-е изд., Наука, М., 1966, 576 с.
- M. Brunella, “Instability of equilibria in dimension three”, Ann. Inst. Fourier (Grenoble), 48:5 (1998), 1345–1357
- J. Souček, V. Souček, “Morse–Sard theorem for real-analytic functions”, Comment. Math. Univ. Carolinae, 13 (1972), 45–51
- P. Hagedorn, “Über die Instabilität konservativer Systeme mit gyroskopischen Kräften”, Arch. Ration. Mech. Anal., 58:1 (1975), 1–9
- В. П. Паламодов, “Об устойчивости равновесия в потенциальном поле”, Функц. анализ и его прил., 11:4 (1977), 42–55
- В. В. Козлов, “Гипотеза о существовании асимптотических движений в классической механике”, Функц. анализ и его прил., 16:4 (1982), 72–73
- В. В. Козлов, “Асимптотические движения и проблема обращения теоремы Лагранжа–Дирихле”, ПММ, 50:6 (1986), 928–937
- В. В. Козлов, С. Д. Фурта, Асимптотики решений сильно нелинейных систем дифференциальных уравнений, Изд-во Моск. ун-та, М., 1996, 244 с.
- А. Н. Кузнецов, “О существовании входящих в особую точку решений автономной системы, обладающей формальным решением”, Функц. анализ и его прил., 23:4 (1989), 63–74
- У. Томсон, П. Г. Тэт, Трактат по натуральной философии, Часть I, Ин-т компьютерных исследований, М.–Ижевск, 2010, 572 с.
- А. В. Карапетян, В. В. Румянцев, “Устойчивость консервативных и диссипативных систем”, Итоги науки и техн. Общая механика, 6, ВИНИТИ, М., 1983, 3–128
- В. В. Козлов, “Неустойчивость равновесия в потенциальном поле с учeтом сил вязкого трения”, ПММ, 45:3 (1981), 570–572
- В. В. Козлов, “Гироскопическая стабилизация вырожденных равновесий и топология вещественных алгебраических многообразий”, Докл. РАН, 420:4 (2008), 447–450
- В. В. Козлов, “Теорема Кельвина о неустойчивости: топологический смысл и обобщения”, Докл. РАН, 424:2 (2009), 161–164
- В. В. Козлов, “Спектральные свойства операторов с полиномиальными инвариантами в вещественных конечномерных пространствах”, I, Дифференциальные уравнения и топология, Сборник статей. К 100-летию со дня рождения академика Льва Семеновича Понтрягина, Труды МИАН, 268, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2010, 155–167
- S. Bolotin, P. Negrini, “Asymptotic solutions of Lagrangian systems with gyroscopic forces”, NoDEA Nonlinear Differential Equations Appl., 2:4 (1995), 417–444
- Н. Н. Красовский, Некоторые задачи теории устойчивости движения, Физматгиз, М., 1959, 211 с.
- E. E. Zajac, “The Kelvin–Tait–Chetaev theorem and extentions”, J. Aeronaut. Sci., 11:2 (1964), 46–49
- В. В. Козлов, “Замечания о степени неустойчивости”, ПММ, 74:1 (2010), 18–21
- В. В. Козлов, “Ограничения квадратичных форм на лагранжевы плоскости, квадратные матричные уравнения и гироскопическая стабилизация”, Функц. анализ и его прил., 39:4 (2005), 32–47
- Л. Зигель, Ю. Мозер, Лекции по небесной механике, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2001, 384 с.
- B. Fayad, “Lyapunov unstable elliptic equilibria”, J. Amer. Math. Soc., 36:1 (2023), 81–106
- V. V. Kozlov, “Formal stability, stability for most initial conditions and diffusion in analytic systems of differential equations”, Regul. Chaotic Dyn., 28:3 (2023), 251–264
- В. В. Козлов, “Неаналитические первые интегралы аналитических систем дифференциальных уравнений в окрестности устойчивых положений равновесия”, Дифференц. уравнения, 59:6 (2023), 843–846
Дополнительные файлы
