非线性振动为微分方程和动力系统提供了丰富的物理、力学和工程中的模型。而二阶哈密顿方程作为非线性振动的基本模型,其关于方程解的周期和拟周期行为,解的有界性,以及与稳定性相关的定性分析,一直是研究的热点。本项目将集中研究相关二阶哈密顿方程的定性理论,具体内容分三部分一、二阶Duffing方程的周期、拟周期解的存在性与多样性,以及Littlewood有界性问题。二、带碰撞的二阶方程解的相关定性问题;三、Bose-Einstein凝聚态(BEC)中解的拟周期动力学行为。 第一部分属于经典的范畴,但是我们的研究将更为深入;后两个部分由于方程本身带有碰撞或奇异项,属于非光滑动力系统范畴,这也是本项目在内容上的创新点。方法上,我们将对经典的相平面分析、KAM理论等方法作出新的理解、甚至给出新的不变曲面定理,从而可以应用于上面提到的问题,这些都将在正文中予以详细的阐述。
Hamiltonian;Littlewood Boundedness;Quasi-periodic;KAM;Impulse
非线性振动为微分方程和动力系统提供了丰富的物理、力学和工程中的模型。而二阶哈密顿方程(组)作为非线性振动的基本模型,其关于方程解的周期和拟周期行为,解的有界性,以及与稳定性相关的定性分析,一直是研究的热点。本项目历时三年,集中研究了相关二阶哈密顿方程(组)的定性理论,具体内容分为如下三部分一、二阶相对振动方程拟周期解的存在性与多样性,以及Littlewood有界性问题。二、带脉冲项的二阶方程周期解的存在性与多样性问题;三、高维非自治耦合哈密顿方程解的定性理论 1.一类耦合二阶Duffing方程组有界解与无界解的共存问题; 2.一类带有拟周期扰动的Voltka-Volterra捕食系统的拟周期解的存在性问题。在以上问题的讨论中,我们主要应用了KAM理论,拓扑度理论,以及相平面分析等方法。