Глобальный поиск Единое окно поиска по РИД и запросам

Топологический атлас интегрируемых моделей динамики твердого тела и вихревых структур

Название НИОКТР Топологический атлас интегрируемых моделей динамики твердого тела и вихревых структур
Аннотация Теория динамических систем – одно из самых актуальных и активно развивающихся направлений науки, которое эффективно использует достижения всех современных разделов математики. Данный проект предлагает решение задач на стыке теории интегрируемых систем, механики, математической физики, бифуркационного анализа, дифференциальной геометрии и топологии. Цель проекта – построение топологических атласов многопараметрических семейств вполне интегрируемых гамильтоновых систем, возникающих в динамике твёрдого тела и вихревых структур. Несмотря на теоретическую и практическую значимость, ряд таких моделей до сих пор остаётся неизученным с точки зрения их фазовой топологии. В конце прошлого столетия, топологический анализ интегрируемых систем стал ответом на проблемы традиционного подхода, состоявшего в указании способов сведения задач к квадратурам. Наиболее эффективными показали себя методы глобального анализа динамических систем, привлекающие аппарат дифференциальной геометрии и топологии. На сегодняшний день, завершено оформление теории топологической классификации интегрируемых систем с малым числом степеней свободы в случае компактных совместных уровней первых интегралов и невырожденных особенностей. Наиболее актуальные вопросы данного направления можно отнести к нескольким областям: неприводимые системы с тремя степенями свободы, системы с некомпактными инвариантными поверхностями, некритические перестройки и вырожденные особенности. Данный проект ставит целью внести вклад во все упомянутые направления в рамках изучения нескольких важных многопараметрических семейств: (1) Интегрируемая модель с тремя степенями свободы на коалгебре Ли e(3,2)*, которая описывает динамику двухполевого обобщённого гиростата при наличии двух силовых полей (случай интегрируемости Соколова–Цыганова). Это один из наиболее общих найденных на сегодня случаев интегрируемости гиростата в двойном поле с условиями типа Ковалевской и гироскопическими силами с непостоянным гироскопическим моментом. (2) Интегрируемое 5-параметрическое семейство систем Ковалевской–Чаплыгина–Горячева–Яхьи. Было выявлено, что при подходящих значениях энергии и иных параметров данная система лиувиллево эквивалентна многим классическим интегрируемым случаям. Также известно, что при некоторых значениях параметров возникают системы с некомпактными лиувиллевыми слоями и вырожденными особенностями. (3) Обобщённая многопараметрическая задача трёх вихрей в идеальной жидкости и ферромагнитной среде с закреплённым вихрем. Предварительные исследования показали богатство модели на некритические бифуркации, некомпактные интегральные и изоэнергетические многообразия, нетипичные вырожденные особенности, а также редкие перестройки торов Лиувилля. (4) Будет построена и изучена обобщённая многопараметрическая система интегрируемых моделей двух вихревых колец в различных средах, в т. ч. в идеальной жидкости, конденсате Бозе–Эйнштейна и ферромагнитной среде. В силу симметрии, такое семейство сохраняет интегрируемость для большого числа вихрей, что заметно обогащает её топологические и динамические свойства. Проект фундаментально значим, поскольку способствует созданию и развитию современных подходов к анализу динамических систем и раскрывает качественные свойства сразу нескольких ключевых моделей. Сверх того, понимание глобальных свойств задач динамики твёрдого тела необходимо при создании целого ряда робототехнических систем и механических приложений. В частности, гироскопические силы играют важнейшую роль при навигации и позиционирования новейшей техники. Топологический атлас задачи с закреплённым вихрем имеет перспективы практического применения как в геофизической гидродинамике (движение вихрей при наличии топографической неоднородности), так и в микроэлектронике, использующей тонкие магнитные плёнки. Качественные свойства обобщённой системы вихревых колец могут найти приложения в гидродинамике, ферромагнитных материалах и физике ультрахолодного вещества.
Доступ к ОКОГУ исполнителя False
Количество связанных РИД 0
Количество завершенных ИКРБС 0
Сумма бюджета 3000.0
Дата начала 2024-12-26
Дата окончания 2026-12-31
Номер контракта 25-21-00086
Дата контракта 2024-12-26
Количество отчетов 2
УДК 517.958:531.12
Количество просмотров 7
Руководитель работы Рябов Павел Евгеньевич
Руководитель организации Баган Виталий Анатольевич
Исполнитель ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
Заказчик Российский научный фонд
Федеральная программа Отсутствует
Госпрограмма —
Основание НИОКТР Грант
Последний статус 2025-12-09 14:23:44 UTC, 2025-12-09 14:23:44 UTC
ОКПД Нет
Отраслевой сегмент —
Минздрав —
Межгосударственная целевая программа —
Ключевые слова Гамильтонова механика, динамические системы, интегрируемость, динамика твердого тела, вихревая динамика, слоение Лиувилля, отображение момента, бифуркационная диаграмма, топологические инварианты, представление Лакса, критические подсистемы
Соисполнители —
Типы НИОКТР Фундаментальное исследование
Приоритетные направления —
Критические технологии —
Рубрикатор 27.35.30 - Математические модели механики частиц и систем
OECD —
OESR Прикладная математика
Приоритеты научно-технического развития Отсутствует
Регистрационные номера ikrbs: {'card_list': [{'id': 'ZFFGOHEDH6DPC709D1O3K3DB'}]}