On the integrability of the equations of dynamics in a non-potential force field

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

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

  1. В. Ф. Журавлeв, “О разложении нелинейных обобщeнных сил на потенциальную и циркуляционную компоненты”, Докл. РАН, 414:5 (2007), 622–624
  2. 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
  3. J. Lerbet, N. Challamel, F. Nicot, F. Darve, “Coordinate free nonlinear incremental discrete mechanics”, ZAMM Z. Angew. Math. Mech., 98:10 (2018), 1813–1833
  4. Ж. де Рам, Дифференцируемые многообразия, ИЛ, М., 1956, 250 с.
  5. 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
  6. А. А. Майлыбаев, А. П. Сейранян, Многопараметрические задачи устойчивости. Теория и приложения в механике, Физматлит, М., 2009, 399 с.
  7. O. N. Kirillov, Nonconservative stability problems of modern physics, De Gruyter Stud. Math. Phys., 14, De Gruyter, Berlin, 2013, xviii+429 pp.
  8. V. V. Kozlov, “Integrals of circulatory systems which are quadratic in momenta”, Regul. Chaotic Dyn., 26:6 (2021), 647–657
  9. V. V. Kozlov, “On the integrability of circulatory systems”, Regul. Chaotic Dyn., 27:1 (2022), 11–17
  10. В. В. Козлов, “Топологические препятствия к интегрируемости натуральных механических систем”, Докл. АН СССР, 249:6 (1979), 1299–1302
  11. 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
  12. И. А. Тайманов, “Топологические препятствия к интегрируемости геодезических потоков на неодносвязных многообразиях”, Изв. АН СССР. Сер. матем., 51:2 (1987), 429–435
  13. И. А. Тайманов, “О топологических свойствах интегрируемых геодезических потоков”, Матем. заметки, 44:2 (1988), 283–284
  14. В. В. Козлов, Н. В. Денисова, “Полиномиальные интегралы геодезических потоков на двумерном торе”, Матем. сб., 185:12 (1994), 49–64
  15. 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
  16. В. В. Козлов, “Тензорные инварианты и интегрирование дифференциальных уравнений”, УМН, 74:1(445) (2019), 117–148
  17. К. Якоби, Лекции по динамике, ОНТИ, М.–Л., 1936, 272 с.
  18. V. V. Kozlov, “The Euler–Jakobi–Lie integrability theorem”, Regul. Chaotic Dyn., 18:4 (2013), 329–343
  19. В. В. Козлов, Методы качественного анализа в динамике твердого тела, 2-е изд., НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2000, 248 с.
  20. А. В. Цыганов, Интегрируемые системы в методе разделения переменных, Современная математика, НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, М.–Ижевск, 2005, 384 с.
  21. А. П. Веселов, “О замене времени в интегрируемых системах”, Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем., мех., 1987, № 5, 25–29
  22. В. В. Козлов, “Лиувиллевость инвариантных мер вполне интегрируемых систем и уравнение Монжа–Ампера”, Матем. заметки, 53:4 (1993), 45–52
  23. A. Пуанкаре, Теория вероятностей, РХД, М.–Ижевск, 1999, 280 с.
  24. А. Н. Колмогоров, “О динамических системах с интегральным инвариантом на торе”, Докл. АН СССР, 93:5 (1953), 763–766
  25. В. И. Арнольд, “Полиинтегрируемые потоки”, Алгебра и анализ, 4:6 (1992), 54–62
  26. 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
  27. 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
  28. А. В. Борисов, И. С. Мамаев, Современные методы теории интегрируемых систем, Ин-т компьютерных исследований, М.–Ижевск, 2003, 294 с.
  29. 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
  30. А. Пуанкаре, “Новые методы небесной механики. I”, Избранные труды, т. I, Наука, М., 1971, 9–328
  31. В. В. Козлов, Д. В. Трещeв, “Об интегрируемости гамильтоновых систем с торическим пространством положений”, Матем. сб., 135(177):1 (1988), 119–138
  32. Л. Ауслендер, Л. Грин, Ф. Хан, Потоки на однородных пространствах, Мир, М., 1966, 208 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Козлов В.V., 2022

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).