主动软冲击振子:非光滑势中行走滴落的动力学
混沌动力学
2026-02-06 v1 流体动力学
摘要
行走滴落是一类在振动液面上通过与自生成波的相互作用自我推进的毫米级流滴,构成经典的主动波-粒子实体,表现出一系列水动力学量子类现象。我们研究一种\emph{主动软冲击振子}作为行走滴落在分段光滑外部势中的最小模型,类比于经典质量-弹簧软冲击振子及近期研究的量子软冲击振子。我们的主动软冲击振子模型将非光滑软冲击力耦合到由波-粒子实体产生的类 Lorenz 动力学中。通过理论与数值方法探索完整的参数空间,揭示了由冲击和 grazing 事件驱动的广泛非线性行为和分岔,包括由 grazing 引发的和由冲击引发的在周期运动与混沌运动之间的转变,以及由 grazing 中介的吸引子切换和无冲击(隐形)吸引子切换。因此,主动软冲击振子为探索主动系统中的非线性冲击动力学以及在非光滑势中探索水动力学量子类现象提供了一种多样化的平台。
引用
@article{arxiv.2602.05913,
title = {Active Soft-Impact Oscillator: Dynamics of a Walking Droplet in a Non-Smooth Potential},
author = {Titir Mukherjee and Rahil N Valani and Soumitro Banerjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.05913},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 7 figures