On the integrability of the equations of dynamics in a non-potential force field
- Авторлар: Kozlov V.V.1
-
Мекемелер:
- Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences
- Шығарылым: Том 77, № 6 (2022)
- Беттер: 137-158
- Бөлім: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0042-1316/article/view/142323
- DOI: https://doi.org/10.4213/rm10057
- ID: 142323
Дәйексөз келтіру
Аннотация
A range of issues related to the integration of the equations of motion of mechanical systems in non-potential force fields (often called circulatory systems) are discussed. The approach to integration is based on the Euler–Jacobi–Lie theorem: for exact integration of a system with $n$ degrees of freedom it is necessary to have $2n-2$ additional first integrals and symmetry fields (taking the conservation of the phase volume into account) which are in certain natural relations to one another. The cases of motion in non-potential force fields that are integrable by separation of variables are specified. Geometric properties of systems with non-Noether symmetry fields are discussed. Examples of the existence of irreducible polynomial integrals of the third degree in the momentum are given. The problem of conditions for the existence of single-valued polynomial integrals of circulatory systems with two degrees of freedom and toric configuration spaces is considered. It is shown that in a typical case the equations of motion do not admit non-constant polynomial integrals.Bibliography: 32 titles.
Авторлар туралы
Valery Kozlov
Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences
Email: kozlov@pran.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor
Әдебиет тізімі
- В. Ф. Журавлeв, “О разложении нелинейных обобщeнных сил на потенциальную и циркуляционную компоненты”, Докл. РАН, 414:5 (2007), 622–624
- J. Lerbet, N. Challamel, F. Nicot, F. Darve, “Geometric degree of nonconservativity: set of solutions for the linear case and extension to the differentiable non-linear case”, Appl. Math. Model., 40:11-12 (2016), 5930–5941
- J. Lerbet, N. Challamel, F. Nicot, F. Darve, “Coordinate free nonlinear incremental discrete mechanics”, ZAMM Z. Angew. Math. Mech., 98:10 (2018), 1813–1833
- Ж. де Рам, Дифференцируемые многообразия, ИЛ, М., 1956, 250 с.
- V. V. Kozlov, “On the instability of equilibria of mechanical systems in nonpotential force fields in the case of typical degeneracies”, Acta Mech., 232:9 (2021), 3331–3341
- А. А. Майлыбаев, А. П. Сейранян, Многопараметрические задачи устойчивости. Теория и приложения в механике, Физматлит, М., 2009, 399 с.
- O. N. Kirillov, Nonconservative stability problems of modern physics, De Gruyter Stud. Math. Phys., 14, De Gruyter, Berlin, 2013, xviii+429 pp.
- V. V. Kozlov, “Integrals of circulatory systems which are quadratic in momenta”, Regul. Chaotic Dyn., 26:6 (2021), 647–657
- V. V. Kozlov, “On the integrability of circulatory systems”, Regul. Chaotic Dyn., 27:1 (2022), 11–17
- В. В. Козлов, “Топологические препятствия к интегрируемости натуральных механических систем”, Докл. АН СССР, 249:6 (1979), 1299–1302
- В. Н. Колокольцов, “Геодезические потоки на двумерных многообразиях с дополнительным полиномиальным по скоростям первым интегралом”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 46:5 (1982), 994–1010
- И. А. Тайманов, “Топологические препятствия к интегрируемости геодезических потоков на неодносвязных многообразиях”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 51:2 (1987), 429–435
- И. А. Тайманов, “О топологических свойствах интегрируемых геодезических потоков”, Матем. заметки, 44:2 (1988), 283–284
- В. В. Козлов, Н. В. Денисова, “Полиномиальные интегралы геодезических потоков на двумерном торе”, Матем. сб., 185:12 (1994), 49–64
- И. А. Тайманов, “О первых интегралах геодезических потоков на двумерном торе”, Современные проблемы механики, Сборник статей, Труды МИАН, 295, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2016, 241–260
- В. В. Козлов, “Тензорные инварианты и интегрирование дифференциальных уравнений”, УМН, 74:1(445) (2019), 117–148
- К. Якоби, Лекции по динамике, ОНТИ, М.–Л., 1936, 272 с.
- V. V. Kozlov, “The Euler–Jakobi–Lie integrability theorem”, Regul. Chaotic Dyn., 18:4 (2013), 329–343
- В. В. Козлов, Методы качественного анализа в динамике твердого тела, 2-е изд., НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2000, 248 с.
- А. В. Цыганов, Интегрируемые системы в методе разделения переменных, Современная математика, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2005, 384 с.
- А. П. Веселов, “О замене времени в интегрируемых системах”, Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем., мех., 1987, № 5, 25–29
- В. В. Козлов, “Лиувиллевость инвариантных мер вполне интегрируемых систем и уравнение Монжа–Ампера”, Матем. заметки, 53:4 (1993), 45–52
- A. Пуанкаре, Теория вероятностей, РХД, М.–Ижевск, 1999, 280 с.
- А. Н. Колмогоров, “О динамических системах с интегральным инвариантом на торе”, Докл. АН СССР, 93:5 (1953), 763–766
- В. И. Арнольд, “Полиинтегрируемые потоки”, Алгебра и анализ, 4:6 (1992), 54–62
- А. В. Рождественский, “Об аддитивном когомологическом уравнении и замене времени в линейном потоке на торе с диофантовым вектором частот”, Матем. сб., 195:5 (2004), 115–156
- В. В. Козлов, “Динамические системы на торе с многозначными интегралами”, Динамические системы и оптимизация, Сборник статей. К 70-летию со дня рождения академика Дмитрия Викторовича Аносова, Труды МИАН, 256, Наука, МАИК “Наука/Интерпериодика”, М., 2007, 201–218
- А. В. Борисов, И. С. Мамаев, Современные методы теории интегрируемых систем, Ин-т компьютерных исследований, М.–Ижевск, 2003, 294 с.
- М. Л. Бялый, “О полиномиальных по импульсам первых интегралах для механической системы на двумерном торе”, Функц. анализ и его прил., 21:4 (1987), 64–65
- А. Пуанкаре, “Новые методы небесной механики. I”, Избранные труды, т. I, Наука, М., 1971, 9–328
- В. В. Козлов, Д. В. Трещeв, “Об интегрируемости гамильтоновых систем с торическим пространством положений”, Матем. сб., 135(177):1 (1988), 119–138
- Л. Ауслендер, Л. Грин, Ф. Хан, Потоки на однородных пространствах, Мир, М., 1966, 208 с.
Қосымша файлдар
