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耗散/阻尼系统中的非标准守恒哈密顿结构:阻尼谐振子的非线性推广

可精确求解与可积系统 2009-04-13 v2

摘要

本文指出,在阻尼谐振子与一个带线性强迫的修正埃姆登型非线性振子方程 x¨+αxx˙+βx3+γx=0\ddot{x}+\alpha x\dot{x}+\beta x^3+\gamma x=0 之间存在一个显著的非局域变换,该变换保持了时间无关积分、守恒哈密顿量和运动方程的形式。推广这一变换,我们证明了一类广泛的阻尼非线性振子(包括利énard型系统)存在非标准的守恒哈密顿结构。进一步,利用上述哈密顿结构,针对一个具体例子——广义修正埃姆登方程 x¨+αxqx˙+βx2q+1=0\ddot{x}+\alpha x^q\dot{x}+\beta x^{2q+1}=0(其中 α\alphaβ\betaqq 为任意参数),通过适当的正则变换得到了通解。我们还给出了阻尼马修斯-拉克什马南振子方程的守恒哈密顿结构。最后简要讨论了上述所有系统的相关拉格朗日描述。

关键词

引用

@article{arxiv.0810.1819,
  title  = {Non-standard conserved Hamiltonian structures in dissipative/damped systems : Nonlinear generalizations of damped harmonic oscillator},
  author = {R Gladwin Pradeep and V K Chandrasekar and M Senthilvelan and M Lakshmanan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0810.1819},
  year   = {2009}
}

备注

Accepted for publication in J. Math. Phys