Bifurcation in Autonomous and Nonautonomous Differential Equations with Discontinuities

Author: Marat Akhmet,Ardak Kashkynbayev

Publisher: Springer

ISBN: 9811031800

Category: Mathematics

Page: 166

View: 1642

This book focuses on bifurcation theory for autonomous and nonautonomous differential equations with discontinuities of different types – those with jumps present either in the right-hand side, or in trajectories or in the arguments of solutions of equations. The results obtained can be applied to various fields, such as neural networks, brain dynamics, mechanical systems, weather phenomena and population dynamics. Developing bifurcation theory for various types of differential equations, the book is pioneering in the field. It presents the latest results and provides a practical guide to applying the theory to differential equations with various types of discontinuity. Moreover, it offers new ways to analyze nonautonomous bifurcation scenarios in these equations. As such, it shows undergraduate and graduate students how bifurcation theory can be developed not only for discrete and continuous systems, but also for those that combine these systems in very different ways. At the same time, it offers specialists several powerful instruments developed for the theory of discontinuous dynamical systems with variable moments of impact, differential equations with piecewise constant arguments of generalized type and Filippov systems.

Bifurcation and Chaos in Discontinuous and Continuous Systems

Author: Michal Fečkan

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642182690

Category: Science

Page: 378

View: 8668

"Bifurcation and Chaos in Discontinuous and Continuous Systems" provides rigorous mathematical functional-analytical tools for handling chaotic bifurcations along with precise and complete proofs together with concrete applications presented by many stimulating and illustrating examples. A broad variety of nonlinear problems are studied involving difference equations, ordinary and partial differential equations, differential equations with impulses, piecewise smooth differential equations, differential and difference inclusions, and differential equations on infinite lattices as well. This book is intended for mathematicians, physicists, theoretically inclined engineers and postgraduate students either studying oscillations of nonlinear mechanical systems or investigating vibrations of strings and beams, and electrical circuits by applying the modern theory of bifurcation methods in dynamical systems. Dr. Michal Fečkan is a Professor at the Department of Mathematical Analysis and Numerical Mathematics on the Faculty of Mathematics, Physics and Informatics at the Comenius University in Bratislava, Slovakia. He is working on nonlinear functional analysis, bifurcation theory and dynamical systems with applications to mechanics and vibrations.

Topological Degree Approach to Bifurcation Problems

Author: Michal Fečkan

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1402087241

Category: Mathematics

Page: 261

View: 9095

1. 1 Preface Many phenomena from physics, biology, chemistry and economics are modeled by di?erential equations with parameters. When a nonlinear equation is est- lished, its behavior/dynamics should be understood. In general, it is impossible to ?nd a complete dynamics of a nonlinear di?erential equation. Hence at least, either periodic or irregular/chaotic solutions are tried to be shown. So a pr- erty of a desired solution of a nonlinear equation is given as a parameterized boundary value problem. Consequently, the task is transformed to a solvability of an abstract nonlinear equation with parameters on a certain functional space. When a family of solutions of the abstract equation is known for some para- ters, the persistence or bifurcations of solutions from that family is studied as parameters are changing. There are several approaches to handle such nonl- ear bifurcation problems. One of them is a topological degree method, which is rather powerful in cases when nonlinearities are not enough smooth. The aim of this book is to present several original bifurcation results achieved by the author using the topological degree theory. The scope of the results is rather broad from showing periodic and chaotic behavior of non-smooth mechanical systems through the existence of traveling waves for ordinary di?erential eq- tions on in?nite lattices up to study periodic oscillations of undamped abstract waveequationsonHilbertspaceswithapplicationstononlinearbeamandstring partial di?erential equations. 1.

Vibro-Impact Dynamics

Modeling, Mapping and Applications

Author: Raouf A. Ibrahim

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642002757

Category: Technology & Engineering

Page: 298

View: 1009

Studies of vibro-impact dynamics falls into three main categories: modeling, mapping and applications. This text covers the latest in those studies plus selected deterministic and stochastic applications. It includes a bibliography exceeding 1,100 references.

Dynamics and Bifurcations

Author: Jack K. Hale,Hüseyin Kocak

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1461244269

Category: Mathematics

Page: 574

View: 3838

In recent years, due primarily to the proliferation of computers, dynamical systems has again returned to its roots in applications. It is the aim of this book to provide undergraduate and beginning graduate students in mathematics or science and engineering with a modest foundation of knowledge. Equations in dimensions one and two constitute the majority of the text, and in particular it is demonstrated that the basic notion of stability and bifurcations of vector fields are easily explained for scalar autonomous equations. Further, the authors investigate the dynamics of planar autonomous equations where new dynamical behavior, such as periodic and homoclinic orbits appears.

Dynamics and Bifurcations of Non-Smooth Mechanical Systems

Author: Remco Leine,Henk Nijmeijer

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540443983

Category: Mathematics

Page: 236

View: 7149

This monograph combines the knowledge of both the field of nonlinear dynamics and non-smooth mechanics, presenting a framework for a class of non-smooth mechanical systems using techniques from both fields. The book reviews recent developments, and opens the field to the nonlinear dynamics community. This book addresses researchers and graduate students in engineering and mathematics interested in the modelling, simulation and dynamics of non-smooth systems and nonlinear dynamics.

Geometrie und Physik

Author: Werner Müller,Volker Enss,Ruedi Seiler

Publisher: Walter de Gruyter

ISBN: 9783110139440

Category: Geometry

Page: 192

View: 4963

Aus dem Inhalt: 1. DYnamische Systeme 2. N-Korper Problem 3. INdextheorie 4. SPektraltheorie automorpher Formen 5. BOrn-Oppenheimer Entwicklung 6. QUanten-Hall-Effekt 7. SEmiklassik 8. ELliptische Geschlechter

Gewöhnliche Differentialgleichungen

Author: Vladimir I. Arnold

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642564801

Category: Mathematics

Page: 344

View: 5507

nen (die fast unverändert in moderne Lehrbücher der Analysis übernommen wurde) ermöglichten ihm nach seinen eigenen Worten, "in einer halben Vier telstunde" die Flächen beliebiger Figuren zu vergleichen. Newton zeigte, daß die Koeffizienten seiner Reihen proportional zu den sukzessiven Ableitungen der Funktion sind, doch ging er darauf nicht weiter ein, da er zu Recht meinte, daß die Rechnungen in der Analysis bequemer auszuführen sind, wenn man nicht mit höheren Ableitungen arbeitet, sondern die ersten Glieder der Reihenentwicklung ausrechnet. Für Newton diente der Zusammenhang zwischen den Koeffizienten der Reihe und den Ableitungen eher dazu, die Ableitungen zu berechnen als die Reihe aufzustellen. Eine von Newtons wichtigsten Leistungen war seine Theorie des Sonnensy stems, die in den "Mathematischen Prinzipien der Naturlehre" ("Principia") ohne Verwendung der mathematischen Analysis dargestellt ist. Allgemein wird angenommen, daß Newton das allgemeine Gravitationsgesetz mit Hilfe seiner Analysis entdeckt habe. Tatsächlich hat Newton (1680) lediglich be wiesen, daß die Bahnkurven in einem Anziehungsfeld Ellipsen sind, wenn die Anziehungskraft invers proportional zum Abstandsquadrat ist: Auf das Ge setz selbst wurde Newton von Hooke (1635-1703) hingewiesen (vgl. § 8) und es scheint, daß es noch von weiteren Forschern vermutet wurde.

Differentialgleichungen Lösungsmethoden und Lösungen

II. Partielle Differentialgleichungen Erster Ordnung für eine Gesuchte Funktion

Author: N.A

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

ISBN: 9783663120582

Category: Technology & Engineering

Page: 246

View: 5368

Dieser Band 2 behandelt die partiellen Differentialgleichungen erster Ordnung sowie Systeme von solchen für eine gesuchte Funktion. Der erste Teil des Bandes enthält allgemeine Erörterungen über die Lösungs. verhältnisse und Lösungen, der zweite Teil rund 300 Einzel.Differential. gleichungen mit ihren Lösungen. Die unmittelbaren Anwendungen der partiellen Differentialgleichungen erster Ordnung in Physik und Technik sind weit spärlicher als die der Differentialgleichungen zweiter Ordnung, eher trifft man sie noch in der Differentialgeometrie an. Bei weiterem Nachforschen hätte sich wohl noch diese oder jene weitere Anwendung auffinden lassen. Gleichwohl veröffentliche ich den Band schon jetzt, in der Hoffnung, daß die Be. nutzer des Buches zu seiner Vervollkommnung mehr beisteuern werden, als es mir in der nächsten Zeit gelingen könnte. Ich werde für jede solche Zuschrift dankbar sein. Die zweite A uf)age ist, abgesehen von der Verbesserung von Druck. fehlern, ein unveränderter Abdruck der ersten Auflage. Tübingen, im September 1947. E. Kamke. Aus dem Vorwort zur dritten Auflage. Dieses Buch ist seit einer Reihe von Jahren vergriffen. Da immer wieder nach ihm gefragt wird und da im Rahmen des gesteckten Zieles z. Z. nicht sehr Wesentliches hinzuzufügen wäre, haben Verlag und Verfasser sich entschlossen, das Buch nach vorliegenden Platten nochmals zu drucken. Tü bingen, im März 1956. E. Kamke. Vorwort zur vierten Auflage. Von größeren sachlichen Änderungen ist auch bei der vierten Auflage abgesehen worden, jedoch sind die dem Verfasser bekannt gewordenen Fehler verbessert. T üb in gen, im Februar 1959. E. Kamke.

Proceedings

Author: N.A

Publisher: N.A

ISBN: 9780780364349

Category: Nonlinear control theory

Page: N.A

View: 4818