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El-Nabulsi动力学模型下Birkhoff系统Noether对称性的摄动与绝热不变量
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O316[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]苏州科技学院数理学院,苏州215009, [2]苏州科技学院土木工程学院,苏州215011
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10972151,11272227)、江苏省普通高等学校研究生科研创新计划(批准号:CXLX13-855)和苏州科技学院研究生科研创新计划(批准号:SKCX13S-050)资助的课题.
中文摘要:

基于E1-Nabulsi动力学模型,研究了小扰动作用下Birkhoff系统Noether对称性的摄动与绝热不变量问题.首先,将E1-Nabulsi提出的在分数阶微积分框架下基于Riemann—Liouville分数阶积分的非保守系统动力学模型拓展到Birkhoff系统,建立E1-Nabulsi—Birkhoff方程;其次,基于在无限小变换下E1-Nabulsi—Pfaff作用量的不变性,给出Noether准对称性的定义和判据,得到了Noether对称性导致的精确不变量;再次,引入力学系统的绝热不变量概念,研究E1-Nabulsi动力学模型下受小扰动作用的Birkhoff系统Noether对称性的摄动与绝热不变量之间的关系,得到了对称性摄动导致的绝热不变量的条件及其形式.作为特例,给出了E1-Nabulsi动力学模型下相空间中非保守系统和经典Birkhoff系统的Noether对称性的摄动与绝热不变量.以著名的Hojman—Urrutia问题为例,研究其在E1-Nabulsi动力学模型下的Noether对称性,得到了相应的精确不变量和绝热不变量.

英文摘要:

In this paper, we study the problem of perturbation to Noether symmetries and adiabatic invariants for a Birkhoffian system under small disturbance based on the E1-Nabulsi dynamical model. First, the dynamical model presented by E1-Nabulsi, which is based on the Riemann-Liouville fractional integral under the framework of the fractional calculus, is extended to the Birkhoffian system, and E1-Nabulsi-Birkhoff equations for the Birkhoffian system are established. Then, by using the invariance of the E1-Nabulsi-Pfaff action under the infinitesimal transformations, the definition and criterion of the Noether quasi-symmetric transformation are given, and the exact invariant caused directly by the Noether symmetry is obtained. Furthermore, by introducing the concept of high-order adiabatic invariant of a mechanical system, the relationship between the perturbation to the Noether symmetry and the adiabatic invariant after the action of small disturbance is studied, the condition that the perturbation of symmetry leads to the adiabatic invariant and its formulation are presented. As a special case, the perturbation to Noether symmetries and corresponding adiabatic invariants mechanics of non-conservative systems in phase space under E1-Nabulsi models and classical Birkhoffian systems are discussed. At the end of the paper, taking the well-known Hojman-Urrutia problem for example, its Noether symmetries under the E1-Nabulsi dynamical model is investigated and corresponding exact invariants and adiabatic invariants are presented.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876