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非保守非完整系统的Herglotz型Noether定理
2024年
研究非保守非完整系统的Herglotz型Noether定理及其逆定理.首先,将Herglotz变分原理推广到非保守非完整系统,并基于该原理推导出系统的带乘子型运动微分方程.其次,引入无限小变换,研究Herglotz作用量的不变性,提出并证明非保守非完整系统的Noether定理.再次,研究了对称性逆问题,给出了Noether逆定理.最后,以受非保守力的Appell-Hamel问题为例,介绍Herglotz型Noether定理的应用.
董欣畅张毅
关键词:非完整系统NOETHER定理
非保守广义Chaplygin系统的Herglotz型Noether定理
2024年
Herglotz原理是非保守系统的变分原理,它是经典Hamilton原理的一个推广.在非保守情形,现有推广形式的Hamilton原理尽管也可导出运动方程,但实际上不再是变分原理.Noether定理是分析力学的一个基本原理,它阐明了对称性和守恒律的相关性,利用Noether定理可找到比牛顿力学和分析力学更多的守恒律.Chaplygin系统是一类特殊而又应用广泛的非完整系统,其方程可独立于约束方程进行研究.非保守广义Chaplygin系统则是Chaplygin系统对非保守力学的推广,因此研究建立该系统的Herglotz型Noether定理具有重要意义.文章针对非完整约束系统,提出基于Herglotz原理建立非保守广义Chaplygin系统的动力学方程,利用变分关系以及虚位移的Chetaev条件,从关于Hamilton-Herglotz作用量的微分方程出发推导建立其全变分方程并求解,由此导出非保守广义Chaplygin系统的作用量的全变分.给出Herglotz型Noether对称变换及准对称变换的定义,在此基础上利用全变分公式导出其判据(Noether等式),建立并证明非保守广义Chaplygin系统Herglotz形式的Noether定理,得到新型守恒量.最后,针对两个具体的非保守非完整系统,建立了它们的Herglotz型广义Chaplygin方程、判据方程和Chetaev条件,解出生成元,由文中所得定理找到了系统的守恒量,验证了结果的有效性.
张毅
关键词:NOETHER定理
广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理
2024年
探讨了广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理。首先,基于Caputo分数阶导数提出广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题,并运用分数阶变分方法得到了广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题的极值条件。然后,运用分数阶微积分和分数阶变分方法讨论了泛函在无穷小变换群作用下的不变性,分别给出了其时间不变和时间变化情况下的分数阶最优控制问题的Noether定理。最后,应用实例显示方法的有效性。
贾秋丽魏风军
关键词:广义BIRKHOFF系统NOETHER定理最优控制守恒量
广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether定理
2024年
自然界中几乎不存在简单的线性动力学系统,大多数都是以非保守非线性动力学系统的形式存在,而非标准Lagrange函数可以用于非保守非线性问题的动力学建模.同时,分数阶模型也是研究复杂动力学及物理行为的较好选择.因此本文研究了广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether对称性与守恒量.首先,建立广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Lagrange方程,然后基于Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,建立广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether定理,并给出该系统的对称性及相应的守恒量.在特定条件下广义分数阶算子下非标准Lagrange系统的Noether守恒量可以退化为整数阶非标准Lagrange系统的Noether守恒量,最后举例说明所得结果的具体应用.
沈世磊宋传静
关键词:NOETHER定理
二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型Noether定理
2024年
研究二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型Noether定理.首先,基于Herglotz广义变分原理,建立了二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型运动微分方程.其次,根据Hamilton-Herglotz作用量的非等时变分公式,给出了二阶非完整系统Vacco动力学的Herglotz型Noether对称性和准对称性的概念及其判据方程,并推导了系统的Herglotz型Noether定理及其逆定理.最后,举例说明了该结果的应用.
黄丽琴张毅
关键词:VACCO动力学NOETHER定理
二阶非完整Vacco动力学及其Noether定理被引量:1
2023年
研究非完整约束Vacco动力学及其Noether对称性。建立二阶非完整系统的Vacco型变分原理,导出Vacco动力学方程。利用全变分与等时变分之间的关系,导出复合作用量的全变分公式。通过复合作用量在无限小变换下的不变性,定义Noether对称与准对称变换,给出对称性判据的Noether等式。建立二阶非完整约束Vacco动力学系统的Noether定理。如果约束是一阶非完整的,则定理退化为一阶非完整Vacco动力学的Noether定理。文末给出一个算例以演示定理之应用。
张毅
关键词:VACCO动力学NOETHER定理守恒量
广义算子下约束Hamilton系统的Noether定理
2022年
研究了广义算子下奇异系统的Noether对称性与守恒量.首先,建立了广义算子下奇异系统的Lagrange方程,并导出该系统的初级约束,然后引入Lagrange乘子建立了广义算子下约束Hamilton方程以及相容性条件.其次,基于Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,建立了广义算子下约束Hamilton系统的Noether定理,并给出了该系统的对称性及相应的守恒量.在特定条件下,广义算子下约束Hamilton系统的Noether守恒量可以退化为整数阶约束Hamilton系统的Noether守恒量.最后举例说明了结果的应用.
沈世磊宋传静
关键词:广义算子NOETHER定理
事件空间中Herglotz型非保守Lagrange系统的Noether定理被引量:3
2022年
研究事件空间中Herglotz型非保守Lagrange系统的Noether定理.首先,将Herglotz广义变分原理推广到事件空间,并基于该原理导出事件空间中Herglotz型Lagrange方程;其次,引入无限小变换,研究Hamilton-Herglotz作用量的不变性,建立事件空间中Herglotz型Noether对称性的定义,并给出其判据方程;第三,提出并证明事件空间中Herglotz型Noether定理和Noether逆定理.最后,以Emden方程和黏性阻尼振子为例介绍Herglotz型Noether定理的应用.
蔡锦祥张毅
关键词:NOETHER定理
CaputoΔ型分数阶时间尺度Noether定理被引量:5
2021年
时间尺度理论将微分方程理论和差分方程理论融合于一体,而分数阶微积分可以为实际问题提供更为切合的模型.分数阶时间尺度微积分因能统一研究连续分数阶系统和离散分数阶系统而备受关注.结合时间尺度和分数阶微积分,研究含CaputoΔ导数的分数阶时间尺度Noether定理,为研究复杂系统动力学行为提供了一个新的视角.首先,回顾了分数阶时间尺度积分和导数的定义.其次,根据所提出的CaputoΔ型分数阶时间尺度Hamilton原理,导出了分数阶时间尺度Lagrange方程.在特定条件下,此方程可退化为时间尺度Lagrange方程、Caputo型分数阶Lagrange方程和经典Lagrange方程.进一步地,在特殊无限小变换和一般无限小变换两种情形下,分别给出了CaputoΔ型分数阶时间尺度Noether对称性的定义和判据.继而,提出并证明了特殊无限小变换下的分数阶时间尺度Noether定理(定理1)和一般无限小变换下的分数阶时间尺度Noether定理(定理2).当α=1时,定理1则退化为特殊无限小变换下的经典时间尺度Noether定理,并且定理2成为利用广义Jost方法所得到的时间尺度Noether定理.此外,当T=R时,定理2还可退化为Caputo型分数阶Noether定理.最后,以平面上的分数阶时间尺度Kepler问题和单自由度分数阶时间尺度线性振动系统为例来验证定理的正确性.
田雪张毅
关键词:NOETHER定理分数阶微积分LAGRANGE系统
基于经典和Riesz导数的分数阶广义Birkhoff系统的Noether定理被引量:1
2021年
为了研究分数阶模型下Birkhoff系统的对称性与守恒量之间的内在联系,该文提出并证明含经典和Riesz导数(包括Riesz-Riemann-Liouville导数和Riesz-Caputo导数)的分数阶广义Birkhoff系统的Noether定理。基于经典和Riesz导数的分数阶广义Pfaff-Birkhoff原理,导出相应的分数阶广义Birkhoff方程。分析系统的Noether对称性与守恒量,采用时间重新参数化方法证明分数阶Noether定理,并利用“传递公式”给出了分数阶守恒量的显形式。最后给出一个算例以说明其应用。
周颖张毅
关键词:广义BIRKHOFF系统NOETHER对称性

相关作者

张毅
作品数:651被引量:806H指数:16
供职机构:南京理工大学
研究主题:守恒量 分析力学 BIRKHOFF系统 NOETHER对称性 分数阶
李子平
作品数:97被引量:87H指数:6
供职机构:北京工业大学应用数理学院
研究主题:路径积分 约束HAMILTON系统 量子 NOETHER定理 守恒律
梅凤翔
作品数:351被引量:953H指数:21
供职机构:北京理工大学宇航学院
研究主题:分析力学 非完整系统 守恒量 札记 稳定性
张解放
作品数:157被引量:605H指数:15
供职机构:浙江传媒学院
研究主题:非完整系统 孤波解 孤子解 非完整 (2+1)维
梁景辉
作品数:40被引量:66H指数:5
供职机构:山西师范大学物理与信息工程学院
研究主题:守恒量 分析力学 非完整系统 LIE对称性 LIE