Complex Dynamical Behaviors in a Spring-Block Model with Periodic Perturbation
Complex Dynamical Behaviors in a Spring-Block Model with Periodic Perturbation
复制标题
具有周期性扰动的弹簧块模型中的复杂动态行为
DOI：
10.1155/2019/5253496
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
2.3
通讯作者：
Ren Jingli
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Cun;Li Xueping;Ren Jingli
研究了Burridge-Knopoff弹簧-块体模型的推广，以说明转换断层的动力学。该模型可以经历极限环的Hopf分支和折叠分支。考虑到弹簧刚度的周期性，通过延拓技术和数值分岔分析进一步探讨了具有周期扰动的模型。结果表明，周期扰动诱导了丰富的动力学过程，导致了多个吸引子的存在、切换和共存，其中包括不同周期的周期解、拟周期解、通过环面破坏或级联周期double的混沌解.通过所获得的结果，可以看出，该系统表现出复杂的动力学行为，如混沌，自组织临界性，以及动力学行为的过渡，当它涉及到周期性扰动。即使是很小的变化的参数可以导致根本的变化的动态，这提供了一个新的洞察故障动态。
A generalization of a Burridge-Knopoff spring-block model is investigated to illustrate the dynamics of transform faults. The model can undergo Hopf bifurcation and fold bifurcation of limit cycles. Considering the cyclical nature of the spring stiffness, the model with periodic perturbation is further explored via a continuation technique and numerical bifurcation analysis. It is shown that the periodic perturbation induces abundant dynamics, the existence, the switch, and the coexistence of multiple attractors including periodic solutions with various periods, quasiperiodic solutions, chaotic solutions through torus destruction, or cascade of period doublings. Throughout the results obtained, one can see that the system manifests complex dynamical behaviors such as chaos, self-organized criticality, and the transition of dynamical behaviors when it comes to periodic perturbations. Even very small variation of a parameter can result in radical changes of the dynamics, which provides a new insight into the fault dynamics.
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