从退化同宿轨到多重拓扑马蹄
批准号:
12071049
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
朱长荣
依托单位:
学科分类:
常微分方程
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱长荣
中文摘要
自Smale提出横截的同宿轨意味着“马蹄”型混沌以来,对同宿轨的研究一直是动力系统的重要研究内容。前人们主要研究非退化同宿轨的保持性。本项目主要研究退化同宿轨的分岔特性和混沌运动。首先,考虑连接非双曲平衡点的退化同宿轨,在自治扰动下的动力行为,这时平衡点和同宿轨可以同时发生分岔,扰动系统出现的多条同宿轨中,一部分来自于平衡点的分岔,另一部分来自于退化同宿轨的分岔;然后,研究奇异系统的异宿环分岔,通过引入尺度Banach空间和截断函数的办法,克服奇异性带来的实质性困难,给出扰动系统存在多条由异宿环分岔而来的同宿轨或周期解的各种参数条件;再次,在非周期小函数扰动下,考察高维系统在适当横截性条件下,拓扑马蹄的存在性,以及横截性条件消失后拓扑马蹄的分岔特性;最后,通过引入拓扑熵的办法,以给出固定周期的周期函数空间的剖分,使得扰动取自于同一剖分中时,周期扰动系统在马蹄上的动力行为共轭。
英文摘要
It is one of the important dynamical topics to study the dynamical behaviors near the homoclinic solution since Smale proposed that the transverse homoclinic solution implies the existence of chaotic motion. Many authors investigated the persistence of homoclinic solution under small perturbations. In this program, we will consider the bifurcations and chaotic motions of a periodic system near a degenerate homoclinic solution. Firstly, when an autonomous has a homoclinic solution to a degenerate equilibrium, we study the bifurcations of the homoclinic solution under small perturbation. The homoclinic bifurcations can be caused by both the homoclinic solution and the degenerate equilibrium. Then the dynamical behaviors near a heteroclinic loop consisting of two degenerate heteroclinic solutions of a singular system will be investigated. There are fast and slow variables in the singular system. And the system is not smooth at the origin in the parameter space. The scales of Banach spaces and the methods of truncation will be introduced to overcome the non-smoothness. Our goal is to get some conditions for which the homoclinic solution or periodic solution can be bifurcated from the degenerate heteroclinic loop. Thirdly, the topological horseshoe caused by a degenerate homoclinic solution for an n-dimensional system is considered. It is shown that the topological horseshoe exists for some transverse conditions. Furthermore, when the transverse conditions disappear, the saddle-node or pitchfork bifurcation of topological horseshoe will be studied. At last, we will introduce the entropy to consider the dynamical behaviors. If two periodic systems both have horseshoes from transverse homoclinic solutions, the topological entropy is proposed to study the homeomorphism between the two horseshoes.
感谢自然基金委的大力支持,使得本项目能够顺利开展。在本项目的支持下,主要研究了两个方面的内容,关于紧致度量空间在无限可数顺从群作用下的熵问题和具有同宿轨的自治系统在周期扰动下的分岔问题。具体情况如下:.(i)关于不变量问题。前人应用定义维数的思想来定义了有限个整数群作用在紧致度量空间之间的因子映射的加权拓扑熵,也给出了加权测度熵的定义,并得到了加权熵之间的变分原理。他们的办法不容易用来研究局部加权熵。本项目利用开覆盖的办法,给出加权拓扑熵的定义,并严格证明了这两种定义是等价的。利用开覆盖的办法,本项目研究了局部加权拓扑熵和局部加权测度熵,给出了局部加权熵之间的变分原理。作为局部变分原理的一个应用,本项目先给出了加权拓扑点对集和加权测度点对集的定义,利用局部加权变分原理证明了这两个集合在一定意义下可以相互包含。.关于不变量的第二个工作是无限可数顺从群作用下的因子映射的变分原理。前人研究了整数群作用下的因子映射之间的变分原理,它们的证明依赖于整数群有一列无限有整除关系的子集。对于顺从群,就没有整除的关系了。本项目研究了无限可数顺从群作用下的因子映射,首先给出了顺从群作用下的因子映射的拓扑熵和测度熵的定义,然后在文献[Downarowicz T, Huczek D and Zhang G 2019 Tilings of amenable groups J. Reine Angew. Math.2019 277–98]中发现顺从群有一列Tiling system,本项目用它作为工具,克服了整数群有整除关系的子集,得到了顺从群作用下的因子映射的变分原理。.(ii)关于同宿轨的分岔问题,本项目完成了3个工作,都已经投稿。本项目研究了退化异宿环在正常周期函数扰动下的分岔行为。如果构成异宿环的两条异宿轨的退化度分别是d_1和d_2。对于1<=k<=g_1+d_2的任意自然数k,利用几何的办法,给出了扰动系统会同时出现k个周期解的判据。.第二、三个工作研究了退化异宿环在奇异周期函数扰动下的分岔行为。利用一列负指数加权尺度Banach空间和引入截断函数相结合的办法,克服向量场不连续性带来的实质性困难,给出了退化异宿环在奇异周期函数扰动下,扰动系统可能出现多条周期轨、同宿轨、异宿环等的各种条件。
拓扑动力系统动力学性质与维数理论研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:朱长荣
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依托单位:
微分方程的退化同宿轨附近的动力性态
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批准号:11671058
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项目类别:面上项目
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资助金额:42.0万元
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批准年份:2016
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负责人:朱长荣
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依托单位:
发展方程的同宿轨分岔与次调和分岔
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批准号:11171360
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项目类别:面上项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2011
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负责人:朱长荣
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依托单位:
退化同宿轨的保持性及分岔
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批准号:10826049
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项目类别:数学天元基金项目
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资助金额:3.0万元
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批准年份:2008
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负责人:朱长荣
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依托单位:
N-体问题的中心构型及动力系统的分支理论
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批准号:10601071
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2006
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负责人:朱长荣
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依托单位:
国内基金
海外基金