Рассматривается некоторый класс систем нелинейных дифференциальных уравнений с бесконечным распределённым запаздыванием. Предполагается, что коэффициенты в линейных членах являются T -периодическими, нелинейное слагаемое является непрерывной, липшицевой по части переменных вектор-функцией и имеет порядок малости больше единицы. Такие системы дифференциальных уравнений возникают при моделировании различных процессов, возникающих в биологии, химии, физике, экономике. В работе предложен функционал Ляпунова - Красовского, на основе которого установлены достаточные условия экспоненциальной устойчивости нулевого решения рассматриваемого класса систем, указаны оценки на множество притяжения нулевого решения и оценки на норму решения начальной задачи, характеризующие экспоненциальное убывание на бесконечности. Все параметры, участвующие в оценках, указаны в явном виде. Установленные в работе условия экспоненциальной устойчивости нулевого решения выражены в терминах интегрального неравенства. Также получены условия глобальной экспоненциальной устойчивости нулевого решения.
Идентификаторы и классификаторы
В работе рассматривается система вида где A(t) — матрица размера n×n с непрерывными T-периодическими коэффициентами, B(t, s) — матрица размера n × n с T-периодическими по первой переменной, непрерывными по первой переменной и кусочно-непрерывными по второй переменной коэффициентами, т. е.
Список литературы
1. Мышкис А. Д. Линейные дифференциальные уравнения с запаздывающим аргументом. М.: Ленанд, 2014.
2. Красовский Н. Н. Некоторые задачи теории устойчивости движения. М.: Физматгиз, 1959.
3. Эльсгольц Л. Э., Норкин С. Б. Введение в теорию дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом. М.: Наука, 1971.
4. Хейл Дж. Теория функционально-дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1984.
5. Кореневский Д. Г. Устойчивость динамических систем при случайных возмущениях параметров. Алгебраические критерии. Киев: Наукова думка, 1989.
6. Азбелев Н. В., Максимов В. П., Рахматуллина Л. Ф. Введение в теорию функционально-дифференциальных уравнений. М.: Наука, 1991.
7. Долгий Ю. Ф. Устойчивость периодических дифференциально-разностных уравнений. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 1996.
8. Kolmanovski˘ı V. B., Myshkis A. D.Introduction to the Theory and Applications of Functional Differential Equations. Dordrecht: Kluwer Academic Publ., 1999.
9. Gu K., Kharitonov V. L., Chen J. Stability of Time-Delay Systems. Control Engineering. Boston: Birkh¨auser, 2003.
10. Agarwal R. P., Berezansky L., Braverman E., Domoshnitsky A. Nonoscillation Theory of Functional Differential Equations with Applications. New York: SpringerVerlag, 2012. EDN: XQDGER
11. Gil’ M. I. Stability of Neutral Functional Differential Equations. Paris: Atlantis Press, 2014.
12. Сабатулина Т. Л., Малыгина В. В. Некоторые признаки устойчивости линейных автономных дифференциальных уравнений с распределённым запаздыванием // Изв. вузов. Математика. 2007. № 6. C. 55-63. EDN: JJSQYD
13. Чудинов К. М. Функционально-дифференциальные неравенства и оценка функции Коши уравнения с последействием // Изв. вузов. Математика. 2014. № 4. C. 52-61. EDN: RUXANB
14. Hatvani L. Asymptotic stability of non-autonomous functional differential equations with distributed delays // Electronic Journal of Differential Equations. 2016. Vol. 2016, no. 302. P. 1-16.
15. Faria T. Stability for nonautonomous linear differential systems with infinite delay // Journal of Dynamics and Differential Equations. 2022. Vol. 34. P. 747-773.
16. Демиденко Г. В., Матвеева И. И. Устойчивость решений дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом и периодическими коэффициентами в линейных членах // Сиб. мат. журн. 2007. Т. 48, № 5. C. 1025-1040. EDN: IAGMVH
17. Demidenko G. V. Stability of solutions to linear differential equations of neutral type // Journal of Analysis and Applications. 2009. Vol. 7, no. 3. P. 119-130. EDN: PFZCRP
18. Матвеева И. И. Оценки решений одного класса систем нелинейных дифференциальных уравнений с запаздывающим аргументом // Сиб. журн. индустр. математики. 2013. T. 16, № 3. C. 122-132. EDN: RDYZIR
19. Демиденко Г. В., Матвеева И. И., Скворцова М. А. Оценки решений дифференциальных уравнений нейтрального типа с периодическими коэффициентами в линейных членах // Сиб. мат. журн. 2019. T. 60, № 5. C. 1063-1079. EDN: RHFILL
20. Yskak T. Stability of solutions to systems of differential equations with distributed delay // Functional Differential Equations. 2018. Vol. 25, no. 1-2. P. 97-108. EDN: MZJWZZ
21. Ыскак Т. Оценки решений одного класса систем нелинейных дифференциальных уравнений с распределённым запаздыванием // Сиб. электрон. мат. изв. 2020. Т. 17. С. 2204-2215. EDN: EBGDIJ
22. Скворцова М. А., Ыскак Т. Оценки решений дифференциальных уравнений с распределённым запаздыванием, описывающих конкуренцию нескольких видов микроорганизмов // Сиб. журн. индустр. математики. 2022. Т. 25, № 4. С. 193-205. EDN: DEALWA
Выпуск
Другие статьи выпуска
The possibility of synthesising ion-substituted forms of hydrated silver antimonates Ag2γH2-2γSb2O6·2H2O has been studied. For the synthesis, the method of mechanochemical activation of the components of an inorganic mixture consisting of polyantimonic acid (PAA) with H2Sb2O6·2H2O composition and silver nitrate with the concentration range (γ) from 0.0 to 1.0 has been applied. The results of studies of the phase composition of the synthesized compounds and their structural features are presented. Using the Rietveld method, the parameters of the crystal lattice of PAA hydrated ionsubstituted silver forms with a pyrochlore-type structure have been refined. The model for the occupation of metal ions by crystallographic positions has been proposed: the framework of the structure of the compounds is formed by 16c- and 48f -positions, in which Sb5+ and O2- are statistically located; hydrated oxonium ions (H3O+) and silver ions occupy 16d- and 8b-positions respectively. It has been shown that the synthesis of silver forms of PAA is preferably carried out by the mechanochemical synthesis, which results in the complete substitution of proton groups by silver ions in the structure of the compounds.
Extraction of required information from atomic configurations is crucial for efficient use of molecular dynamics (MD) simulations, and automating this process allows the collection of statistical data to develop and validate physical models and data-driven approaches. Here we update the previously developed pore searching algorithm to automatically detect the events of void nucleation, collapse and coalescence by comparing pairs of atomic configurations. We calculate an intersection matrix, which shows common regions between voids of current and previous time frames, and analysis of this intersection matrix gives a numerical criterion for determination of the considered events. The updated algorithm is verified in the case of small MD system and further used to analyze a large MD system with many hundreds of voids. The predominance of void collapse is confirmed in the case of uniform triaxial tension of solid aluminum, while void coalescence instead of collapse is detected in the case of a more complex loading with axial compression and lateral tension. This dependence of the predominant mechanism on the loading path correlates with previous finite element analysis in the literature. Another interesting finding is a continuing nucleation and collapse of voids far beyond the fracture beginning at a level of negative pressure much lower than the spall strength, which can be attributed to a developed defect structure of material produced by plastic growth of voids.
Численно моделируются процессы формирования и распространения плоских волн гибридной детонации в смесях водород-кислород-аргон с частицами алюминия размером от 3.5 до 13 мкм различной загрузки. Используется физико-математическая модель приведённой кинетики горения водорода и горения алюминия с учётом образования твёрдого оксида и газообразных субокислов. Установлено стабилизирующее влияние частиц алюминия на течение, увеличение скорости детонации и пиковых давлений и температур. На промежуточной стадии формируются временные двухфронтовые конфигурации. По мере распространения фронты сближаются, структуры преобразуются в однофронтовые. Проанализированы установившиеся структуры Чепмена - Жуге и их отличия от структур газовой детонации.
Рассматриваются условия нагружения тонкостенной цилиндрической оболочки, содержащей кольцевой слой из менее прочного материала, при её осевом сжатии и внутреннем давлении. Такими оболочками являются магистральные трубопроводы из бесшовных труб большого диаметра, содержащие кольцевые монтажные швы. Основной материал оболочки и материал слоя - упругопластические упрочняемые. Пределы прочности и текучести у слоя ниже, чем эти величины у основного материала оболочки. Цель статьи - установить зависимости критических деформаций, напряжений и давлений на оболочку от её механических и геометрических параметров и условий нагружения. Метод исследования основан на применении критерия Свифта - Марциньяка потери стабильности процесса пластического деформирования материала с использованием новых аппроксимаций диаграмм деформирования. Получены явные аналитические выражения для искомых величин. Результаты позволяют определять критические давления и осевые нагрузки при данных условиях нагружения и толщины стенок трубопроводов при заданном рабочем давлении.
By the aid of Appell, Humbert and Bessel functions, the integral representations for a Kamp´e de F´eriet function are found. The validity of integral representations for a Kamp´e de F´eriet function of general form are proved. Conditions, under which these representations are expressed in terms of products of two generalized hypergeometric functions are found. Examples, in which the integral representation of the Kamp´e de F´eriet function containing Appell, Humbert or Bessel functions, are identified.
Обоснована новая модель пластины Тимошенко, которая может контактировать боковой поверхностью или нижней кромкой лицевой поверхности (относительно выбранной системы координат) с жёстким препятствием заданной конфигурации. Недеформируемое препятствие задаётся цилиндрической поверхностью, образующие которой перпендикулярны срединной плоскости пластины, а также частью плоскости, которая параллельна срединной плоскости. Соответствующая вариационная задача формулируется в виде минимизации функционала энергии над невыпуклым множеством допустимых перемещений. Множество допустимых перемещений задаётся с учётом условия закрепления и условия непроникания. Условие непроникания задаётся в виде системы неравенств, описывающих два случая возможных контактов пластины и жёсткого препятствия. Именно эти два случая соответствуют разным типам контакта: боковым краем пластины и нижней кромкой пластины. Доказано существование решения задачи. В частном случае, когда зоны контакта заранее известны, получена эквивалентная дифференциальная постановка в предположении дополнительной регулярности решения вариационной задачи.
Изучаются новые нелокальные краевые задачи с интегро-дифференциальным граничным условием для нестационарных дифференциальных уравнений соболевского типа четвёртого порядка. Особенностью изучаемых задач является то, что в них в граничном условии содержатся производные как по пространственным переменным, так и по временн´ой переменной. Для исследуемых задач доказаны теоремы существования и единственности регулярных решений, имеющих все обобщённые по С. Л. Соболеву производные, входящие в соответствующее уравнение.
Рассматривается линейная дифференциальная игра с импульсным управлением первого игрока. Возможности первого игрока определяются запасом ресурсов, который он может использовать при формировании своего управления. Управление второго игрока стеснено геометрическими ограничениями. Вектограммы игроков описываются одним и тем же шаром с разными радиусами, зависящими от времени. Считается, что второй игрок в момент времени, заранее неизвестный первому игроку, может один раз поменять свою динамику. Терминальным множеством в игре является шар с заданным радиусом. Цель первого игрока заключается в том, чтобы в заданный момент времени привести фазовый вектор на терминальное множество. Цель второго игрока противоположна. Найдены необходимые и достаточные условия встречи с терминальным множеством в заданный момент времени. Построены соответствующие управления игроков, которые гарантируют достижение поставленных перед ними целей.
Рассматривается система нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений большой размерности с параметром. Исследованы асимптотические свойства решений этой системы в зависимости от роста количества уравнений или параметра. Доказано, что при достаточно большом числе дифференциальных уравнений последняя компонента решения задачи Коши является приближённым решением начальной задачи для одного дифференциального уравнения с запаздыванием. При фиксированном количестве уравнений и достаточно большом параметре решение задачи Коши для исходной системы является приближённым решением задачи Коши для системы более простого вида.
Рассматривается первая краевая задача в цилиндре для псевдогиперболического уравнения с переменными коэффициентами. Доказывается теорема о существовании и единственности обобщённого решения краевой задачи в соболевском пространстве. Получены оценки на решение.
23 ноября 2023 года исполнилось бы 90 лет Салахитдинову Махмуду Салахитдиновичу — видному учёному-математику, доктору физико-математических наук, профессору, академику АН Республики Узбекистан.
Издательство
- Издательство
- ЧЕЛГУ
- Регион
- Россия, Челябинск
- Почтовый адрес
- 454001, Челябинская обл., г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, д.129
- Юр. адрес
- 454001, Челябинская обл, г Челябинск, Калининский р-н, ул Братьев Кашириных, д 129
- ФИО
- Таскаев Сергей Валерьевич (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- rector@csu.ru
- Контактный телефон
- +7 (351) 7419767
- Сайт
- https://www.csu.ru/