阵发混沌

在动力系统中,间歇性是明显周期性和混沌动力学(Pomeau-Manneville 动力学)或不同形式的混沌动力学(危机引起的间歇性)阶段的不规则交替。

Pomeau 和 Manneville 描述了三种通向间歇性的途径,其中近乎周期性的系统显示出不规则间隔的混沌爆发。 这些(类型 I、II 和 III)对应于鞍节点分岔、亚临界 Hopf 分岔或反倍周期分岔的方法。 在明显的周期性阶段,行为只是接近周期性的,慢慢地偏离不稳定的周期性轨道。 最终,系统离周期轨道足够远,受到状态空间其余部分混沌动力学的影响,直到它再次接近轨道并返回到近周期行为。 由于在周期轨道附近花费的时间敏感地取决于系统进入其附近的距离(反过来又取决于混沌期间发生的事情),因此每个阶段的长度是不可预测的。

另一种,开关间歇性,发生在先前横向稳定且尺寸小于嵌入空间的混沌吸引子开始失去稳定性时。 吸引子轨道内的不稳定轨道附近可以逃逸到周围空间,在返回吸引子之前产生暂时的爆发。

在危机引发的间歇性中,混沌吸引子会遇到危机,此时两个或多个吸引子会跨越彼此的吸引力盆地边界。 当轨道移动通过xxx个吸引子时,它可以越过边界并被第二个吸引子吸引,它会停留在那里直到它的动力学再次将它移过边界。

阵发混沌

在湍流或接近湍流过渡的流体流动中通常会观察到间歇性行为。 在高度湍流的流动中,间歇性表现为动能的不规则耗散和速度增量的异常缩放。 在湍流射流和其他湍流自由剪切流中出现的湍流和非湍流流体之间的不规则交替中也可以看到它。 在管流和其他壁面剪切流中,存在间歇性喷发,这是从层流到湍流的过渡过程的核心。 间歇性行为也在电路振荡器和化学反应中得到了实验证明。

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