Аннотация:
Работа представляет собой обзор по полученным ранее, а также новым случаям интегрируемости в динамике двумерного, трёхмерного и четырёхмерного твёрдого тела, находящегося в неконсервативном поле сил. Исследуемые задачи описываются динамическими системами с так называемой переменной диссипацией с нулевым средним. Задача поиска полного набора трансцендентных первых интегралов систем с диссипацией также является достаточно актуальной, и ей было ранее посвящено множество работ. Введён в рассмотрение новый класс динамических систем, имеющих периодическую координату. Наличие в таких системах нетривиальных групп симметрий позволило показать, что рассматриваемые системы обладают переменной диссипацией с нулевым средним, означающей, что в среднем за период по имеющейся периодической координате диссипация в системе равна нулю, хотя в разных областях фазового пространства в системе может присутствовать как подкачка энергии, так и её рассеяние. На базе полученного материала проанализированы динамические системы, возникающие в динамике твёрдого тела. В результате обнаружен ряд случаев полной интегрируемости уравнений движения в трансцендентных функциях, выражающихся через конечную комбинацию элементарных функций. Получены некоторые обобщения на условия интегрируемости более общих классов неконсервативных динамических систем (динамика четырёхмерного твёрдого тела). В качестве приложений изучаются динамические уравнения движения, возникающие в плоской и пространственной динамике твёрдого тела, взаимодействующего со средой, а также возможное обобщение полученных методов исследования на общие системы, возникающие как в качественной теории обыкновенных дифференциальных уравнений, теории динамических систем, так и в теории колебаний.
Ключевые слова:
интегрируемая система, система с переменной диссипацией, трансцендентный первый интеграл.
Образец цитирования:
М. В. Шамолин, “Интегрируемые системы с переменной диссипацией на касательном расслоении к многомерной сфере и приложения”, Фундамент. и прикл. матем., 20:4 (2015), 3–231; J. Math. Sci., 230:2 (2018), 185–353
\RBibitem{Sha15}
\by М.~В.~Шамолин
\paper Интегрируемые системы с~переменной диссипацией на касательном расслоении к~многомерной сфере и приложения
\jour Фундамент. и прикл. матем.
\yr 2015
\vol 20
\issue 4
\pages 3--231
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/fpm1663}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=29494664}
\transl
\jour J. Math. Sci.
\yr 2018
\vol 230
\issue 2
\pages 185--353
\crossref{https://doi.org/10.1007/s10958-018-3738-8}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/fpm1663
https://www.mathnet.ru/rus/fpm/v20/i4/p3
Эта публикация цитируется в следующих 44 статьяx:
M. V. Shamolin, “Examples of Integrable Equations of Motion of a Five-Dimensional Rigid Body in the Presence of Internal and External Force Fields”, J Math Sci, 2025
M. V. Shamolin, “Examples of Ninth-Order Integrable Dynamic Systems with Dissipation”, J Math Sci, 2025
М. В. Шамолин, “Инварианты однородных динамических систем произвольного нечетного порядка с диссипацией. III. Системы седьмого порядка”, Материалы 6 Международной конференции «Динамические системы и компьютерные науки: теория и приложения» (DYSC 2024). Иркутск, 16–20 сентября 2024 г. Часть 1, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 238, ВИНИТИ, M., 2025, 69–100
М. В. Шамолин, “Инварианты однородных динамических систем произвольного нечетного порядка с диссипацией. IV. Системы девятого порядка”, Материалы 6 Международной конференции «Динамические системы и компьютерные науки: теория и приложения» (DYSC 2024). Иркутск, 16–20 сентября 2024 г. Часть 2, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 239, ВИНИТИ, M., 2025, 62–97
М. В. Шамолин, “Инварианты однородных динамических систем произвольного нечетного порядка с диссипацией. V. Общий случай”, Материалы 6 Международной конференции «Динамические системы и компьютерные науки: теория и приложения» (DYSC 2024). Иркутск, 16–20 сентября 2024 г. Часть 3, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 240, ВИНИТИ, M., 2025, 49–89
М. В. Шамолин, “Инварианты однородных динамических систем произвольного нечетного порядка с диссипацией. I. Системы третьего порядка”, Материалы Воронежской международной весенней математической школы «Современные методы краевых задач. Понтрягинские чтения—XXXV», Воронеж, 26-30 апреля 2024 г. Часть 2, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 236, ВИНИТИ РАН, M., 2024, 72–88
М. В. Шамолин, “Инварианты однородных динамических систем произвольного нечетного порядка с диссипацией. II. Системы пятого порядка”, Материалы Воронежской международной весенней математической школы «Современные методы краевых задач. Понтрягинские чтения—XXXV», Воронеж, 26-30 апреля 2024 г. Часть 3, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 237, ВИНИТИ РАН, M., 2024, 49–75
М. В. Шамолин, “Тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем. I. Системы на касательных расслоениях двумерных многообразий”, Материалы Воронежской международной зимней математической школы «Современные методы теории функций и смежные проблемы», Воронеж, 27 января — 1 февраля 2023 г. Часть 1, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 227, ВИНИТИ РАН, М., 2023, 100–128
М. В. Шамолин, “Тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем. II. Системы на касательных расслоениях трехмерных многообразий”, Материалы Воронежской международной зимней математической школы «Современные методы теории функций и смежные проблемы», Воронеж, 27 января — 1 февраля 2023 г. Часть 2, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 228, ВИНИТИ РАН, М., 2023, 92–118
М. В. Шамолин, “Тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем. III. Системы на касательных расслоениях четырехмерных многообразий”, Материалы Воронежской международной зимней математической школы «Современные методы теории функций и смежные проблемы», Воронеж, 27 января — 1 февраля 2023 г. Часть 3, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 229, ВИНИТИ РАН, М., 2023, 90–119
М. В. Шамолин, “Тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем. IV. Системы на касательных расслоениях $n$-мерных многообразий”, Материалы Воронежской международной весенней математической школы «Современные методы краевых задач. Понтрягинские чтения—XXXIV», Воронеж, 3-9 мая 2023 г. Часть 1, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 230, ВИНИТИ РАН, М., 2023, 96–130
М. В. Шамолин, “Некоторые тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем с четырьмя степенями свободы”, Чебышевский сб., 24:3 (2023), 190–211
М. В. Шамолин, “Интегрируемые динамические системы нечетного порядка с диссипацией разного знака”, Тр. сем. им. И. Г. Петровского, 33, Издательство Московского университета, М., 2023, 424–464
М. В. Шамолин, “Интегрируемые однородные динамические системы с диссипацией на касательном расслоении трехмерного многообразия”, Геометрия и механика, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 205, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 22–54
М. В. Шамолин, “Системы с четырьмя степенями свободы с диссипацией: анализ и интегрируемость”, Геометрия и механика, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 205, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 55–94
М. В. Шамолин, “Системы с пятью степенями свободы с диссипацией: анализ и интегрируемость. I. Порождающая задача из динамики многомерного твердого тела, помещенного в неконсервативное поле сил”, Материалы Воронежской международной весенней математической школы «Современные методы теории краевых задач. Понтрягинские чтения–XXXII», Воронеж, 3–9 мая 2021 г. Часть 1, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 208, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 91–121
М. В. Шамолин, “Системы с пятью степенями свободы с диссипацией: анализ и интегрируемость. II. Динамические системы на касательных расслоениях”, Материалы Воронежской международной весенней математической школы «Современные методы теории краевых задач. Понтрягинские чтения–XXXII», Воронеж, 3–9 мая 2021 г. Часть 2, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 209, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 88–107
М. В. Шамолин, “Некоторые тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем на касательном расслоении двумерного многообразия”, Материалы Воронежской международной весенней математической школы «Современные методы теории краевых задач. Понтрягинские чтения–XXXII», Воронеж, 3–9 мая 2021 г. Часть 2, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 209, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 108–116
М. В. Шамолин, “Интегрируемые однородные динамические системы с диссипацией на касательном расслоении четырехмерного многообразия. I. Уравнения геодезических”, Геометрия, механика и дифференциальные уравнения, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 210, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 77–95
М. В. Шамолин, “Некоторые тензорные инварианты геодезических, потенциальных и диссипативных систем на касательном расслоении трехмерного многообразия”, Геометрия, механика и дифференциальные уравнения, Итоги науки и техн. Соврем. мат. и ее прил. Темат. обз., 210, ВИНИТИ РАН, М., 2022, 96–105