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缺陷对周期螺旋波动力学行为的影响

斑图是在空间或时间上具有某种规律性的非均匀宏观结构,普遍存在于自然界中。螺旋波是非平衡斑图中最常见的一种,在自然界中广泛存在,可以在振荡系统、激发系统和双稳系统中观察到,包括许多物理、生物、化学等系统。因此深入研究螺旋波的形成及其动力学行为具有重要的意义。本文重点研究了单个圆形缺陷对周期螺旋波动力学行为的影响以及复合介质中螺旋波的衍射。论文的第一章重点介绍了什么是振荡系统、改进的FHN模型以及缺陷对螺旋波影响的研究现状。第二章详细介绍了目前成熟的关于螺旋波动力学行为及螺旋波破碎的理论。第三章着重研究在缺陷中心到周期螺旋波波头中心的距离不变,同时缺陷中心足够远的情况下,缺陷对周期螺旋波动力学行为的影响。我们发现,当缺陷半径r_d很小时缺陷对周期螺旋波没有影响;随着r_d的增大,存在两个临界缺陷半径r_(d1)和r_(d2),当r_d<r_(d1)时,波头最终轨迹随r_d缓慢的漂移;当r_d=r_(d1)时,与r_d<r_(d1)时  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

《广西科学》2006年01期
广西科学

缺陷对周期螺旋波动力学行为的影响

螺旋波是自然界中普遍存在的一种非平衡斑图,它可以在激发介质和振荡介质中被观测到,如心脏、BZ反应以及铂(P t110)催化剂表面的一氧化碳氧化等等.近年来螺旋波的动力学行为日益引起人们的关注[1],人们对螺旋波的详细动力学行为及其失稳都进行了深入的研究[2,3],同时提出很多控制螺旋波的方法,例如外加周期力控制[4]、全局反馈与局部反馈控制[5]、及靶波控制[6]等等.然而实际系统往往是不均匀的,而且是有缺陷的,例如心脏中有某一块心肌可能是坏死的,铂的表面不可能是完全光滑的,等等.在此之前,许多学者研究了缺陷对螺旋波动力学的影响[7~10],如文献[7]指出,存在缺陷的情况下,增大格点间的耦合强度会使局域波传遍整个空间,而进一步增大耦合强度,当达到一定程度时,全局波的传播又会被终止.本文针对延展系统,讨论缺陷对周期螺旋波动力学行为的影响.1研究的模型本文研究的模型是基于F itzHugh-N agum o模型[11],考虑到研究...  (本文共4页) 阅读全文>>

杭州电子科技大学
杭州电子科技大学

螺旋波与缺陷相互动力学性质的研究

斑图是在时间和空间上拥有某些规律的非均匀宏观结构,它广泛存在于自然界中。螺旋波是最普遍的一类远离热力学平衡态的时空斑图,能够在双稳系统、激发系统以及振荡系统中看到。调查发现,螺旋波的形成和破裂在许多现实系统中是有很大危害的,心肌中螺旋波的形成会引起心动过速,而螺旋波破裂会引起心脏病病人的室心性颤动,以致患者猝死。所以,进行对螺旋波的形成与失稳机制的研究来发现有用方法预防和控制螺旋波在临床治疗上占有非常重要的价值。本论文以斑图动力学理论为基础,在Barkley和(6?模型上,运用计算机数值模拟施加不同形式的外场来研究心肌系统中消除螺旋波和激发螺旋波的动力学机制。本文章节和结构安排如下:论文第一章中,重点介绍了斑图动力学、螺旋波存在的普遍性、什么是可激发系统,反应-扩散系统以及螺旋波的研究背景和意义等等。论文第二章中,我们主要介绍了数值模拟中几个常用的偏微分方程模型。论文第三章中,我们主要列举了一些近年来在螺旋波的研究领域人们取得的...  (本文共51页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
兰州大学

参数梯度分布介质中螺旋波的研究

螺旋波的研究一直是非线性交义学科斑图动力学的一个重要课题。螺旋波广泛存在于物理、化学、生物系统中:如液品中的Ising-Block相变、粘性霉菌群体的自组织演化、心脏中的心电信号、铂金表面一氧化碳的氧化反应、反应扩散系统中的化学波等。本文第一章,我们对螺旋波的形成过程和动力学行为做了详细的理论分析。给出了螺旋波几个偏微分方程模型,对螺旋波的端点运动的正则方程作出了详细的介绍。第二章简要介绍了螺旋波的失稳和破碎机制以及他们的种类。第三章则具体研究了参数梯度分布下激发介质中螺旋波的波头动力学,也就是作者主要的工作。以Barkley模型为对象,研究了一类激发介质中螺旋波在参数梯度分布下的演化和波头动力学。在对该问题的研究中,Barkely的四个关键参数分别被考虑为空间梯度分布来简化描述介质中参数分布不均匀问题。在数值研究中,采用不同时刻系统快变量的闪图和波头长时间的轨迹来刻画螺旋波和波头的演化。数值计算结果发现各参数在不同梯度下会产生...  (本文共40页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理学报》2017年04期
物理学报

低磁场下驻波对螺旋波等离子体均匀性的影响

变化.角模量m=+1的名古屋型天线通过CCD1引言(charge coupled device)图像发现存在等离子体角向不均匀分布[5],他们认为是由于存在比较高的静螺旋波是有界的哨声波,频率介于离子回旋频电耦合,从而产生了不均匀的高密度等离子体区.率与电子回旋频率之间(ωciωωce)[1].在非在实验中也发现,采用不同角模式[6](m=+/-1,磁化等离子体中,电磁波频率小于等离子体频率m=+/-2)的天线,在角向得到不同数量的轴向(ωωpe)时,不能在等离子体中传播,只能在表高密度等离子体柱的现象.此外,对采用静电探面加热电子.然而,当存在一个轴向静磁场(B0)针[7-10]、磁探针[11-13]、发射光谱强度[14-15]径向时,通过激发螺旋波可以传播进入等离子体中,进扫描诊断的实验中出现的电子密度分布、磁场幅值行体加热等离子体,获得高的功率耦合效率.大量及发射强度不对称性现象目前还缺乏讨论与解释研究表明.,在绝缘边界处...  (本文共5页) 阅读全文>>

《高师理科学刊》2016年05期
高师理科学刊

不同耦合方式对单个振荡系统中螺旋波的影响

自非线性科学形成以来,螺旋波斑图备受关注,尤其是心脏中的螺旋波,主要造成心律不齐和心动过速.目前主要有化学实验法、物理法和数值模拟3种研究方法.使用最多的是数值模拟,利用计算机编程,离散非线性模型,采取合理的边界条件和初始条件,从而再现螺旋波的特性.合理有效地控制螺旋波,可以防止螺旋波失稳破碎,形成时空混沌,而进一步破坏心脏的有机组织.目前控制方法主要有:(1)全局控制,像外加周期信号,驱动耦合;(2)局部控制,如参数扰动等.其中张宏[1]通过周期地注入外界信号抑制螺旋波和时空混沌;马军[2]通过外界电场控制螺旋波和时空混沌;Nekorkin等人[3-5]利用耦合方法控制螺旋波和时空混沌.钱郁[6]对激发介质中螺旋波做了长程连接的研究.截止到目前为止,采用驱动耦合方法控制螺旋波主要集中在激发介质中,而对于振荡介质中的螺旋波,以及单层的耦合研究的不够多.1模型二维的复金兹堡-朗道方程[7-8]其表达式22(1)(1)AA i A ...  (本文共4页) 阅读全文>>