Propagation of stationary exothermic transition front with nonstationary oscillatory tail
本文研究了一个离散保守振荡链中的外热转捩锋的传播。对这些前沿的充分描述是预测重要瞬态现象的关键,包括相变和拓扑化学反应。由于恒定的能量供应,过渡锋可以高速传播,排除了任何基于连续性的考虑。锋的平稳传播伴随着内部结构复杂的非平稳振荡尾的形成。我们证明了振荡尾的结构与振荡的相速度和群速度之间的关系有关。我们还建议一个近似的分析程序,它允许一个确定的传播过程中的所有基本特征:速度和宽度的前,频率和振幅的后前振荡,以及结构的振荡尾巴。作为一个例子,我们考虑了一个简单的双调和双阱在位势的情况。数值结果很好地符合分析预测。
2013-10-02 nlin.PS
Fluctuations and stability in front propagation
由反应扩散方程引起的扩散锋是一种纯粹的决定性效应。随机反应扩散过程也表现出前沿传播,这与小波动(通常是大种群)极限下的确定性效应相一致。然而,对于较大的波动,传播可能受到影响。我们给出了一个例子,基于经典的云杉-芽虫模型,其中波的传播方向,即,两相的相对稳定性可以通过波动来逆转。
2010-09-29 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Front propagation in three-dimensional corrugated reaction-diffusion media
以Schlögl模型为代表,研究了三维空间调制截面反应扩散介质中行波波前的传播。应用适当的扰动技术,首先导致降维的空间相关的诺依曼边界条件转化为边界诱导的平流项,其次,到一个运动方程的行波位置在弱波纹约束。与数值模拟的比较表明,我们的分析结果正确地预测的非线性依赖的传播速度的限制的固有宽度的前的空间周期的比率,包括传播失败的特性。基于程函方程,我们得到了传播失效的有限区间的解析估计。最后,我们证明了前的速度是由抑制扩散的反应物,如果前的固有宽度是远远大于介质的空间变化。
2014-09-15 nlin.PS
Flame front propagation VI: Dynamics and Wrinkling of Radially Propagating Fronts Inferred from Scaling Laws in Channel Geometries
火焰传播被用作扩展前沿的原型示例,其在径向几何形状中没有限制地起皱,但在通道几何形状中达到简单形状。我们表明,相关的比例尺定律,管理的径向增长,可以推断出一旦更简单的通道几何形状的详细了解。在径向几何形状中(与通道几何形状相反),外部噪声的影响在加速和消除波前方面至关重要。然而,一旦系统的大小,传播速度和噪声水平之间的相互关系被理解在通道的几何形状,径向增长的比例法则遵循。
2011-08-17 nlin.PS nlin.SI
Ignition and Front Propagation in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells
聚合物电解质膜(PEM)燃料电池中产生的水增强膜质子传导性;这种正反馈回路可导致电流点燃。使用分段阳极燃料电池,我们研究了气相对流和水的膜扩散的时空非线性动力学-局部点火和前沿传播-在电池中的效果。并流气体流动导致在电池出口处点火,并且膜扩散导致前沿缓慢传播到入口;逆流流动导致电池内部点火,前沿随后向两个入口传播。这些不稳定性严重影响燃料电池的性能。
2006-06-26 nlin.PS
Flame front propagation V: Stability Analysis of Flame Fronts: Dynamical Systems Approach in the Complex Plane
我们认为火焰传播通道的几何形状。该问题的稳态解是空间相关的,因此线性稳定性分析由具有空间相关系数的偏积分微分方程描述。因此,它涉及复杂的本征函数。我们表明,分析可以进行到所需的细节,使用有限阶动力系统的动力学奇点在复杂的平面,产生详细的了解物理的本征函数和本征值。
2011-08-17 nlin.PS nlin.SI
Pole solutions in the case of problems of flame front propagation and Saffman-Teylor "finger" formation without surface tension: open problems and possible ways of their solutions
一些物理问题如无表面张力条件下的火焰传播或Laplacian增长问题,其复杂的积分-微分运动方程被简单的复平面极点运动微分方程所取代,得到了很好的解析解。这些方程的研究是Kupervasser Oleg博士的主要课题。论文[7]。一些非常有趣的开放问题被挂在那里。在这里,我们给出了这些开放的问题和可能的方法,他们的解决方案。
2003-06-18 nlin.PS
Front Propagation of Spatio-temporal Chaos
我们使用一个适用于周期性强迫系统的简单模型,研究了分离时空混沌区域和稳定稳定区域的前沿动力学。特别是,我们调查的粗糙的前面所引起的固有的“噪声”的混乱区域,和长波长的动态导致前面的发展尖点。
2007-11-15 cond-mat.other nlin.PS
Multiple Front Propagation into Unstable States
研究了扩展非平衡系统中波前传播形成的瞬态斑图的动力学性质。在某些情况下,在传播到不稳定均匀状态的波前之后留下的状态可以是不稳定的周期图案。通过对液晶中Fréedericksz跃迁模型的数值解发现,这种周期性不稳定态的衰减机制是第二波阵面的传播,它用另一个波长更大的不稳定周期态取代了不稳定模式。这第二个方面的速度和新的状态的周期性分析计算与推广的边缘稳定形式主义适合于研究前传播到周期性不稳定状态。PACS:47.20.Ky,03.40.Kf,47.54.+ R
1993-12-10 nlin.PS patt-sol
`Relativistic' propagation of instability fronts in nonlinear Klein-Gordon equation dynamics
Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院光谱学研究所)
研究了非线性克莱因-戈登方程中不稳定性前沿的相对论性传播,通过Whitham方法展示自相似解,并证明不稳定性前沿以最大群速度传播。
2026-03-10 nlin.PS
Flame front propagation I: The Geometry of Developing Flame Fronts: Analysis with Pole Decomposition
由尖点状奇点的吸积引起的膨胀火焰前沿的粗糙化是不稳定性、噪声和非线性动力学之间相互作用的一个迷人的例子,这让人想起拉普拉斯增长模式中的自分形。非线性积分微分方程描述的动态扩展火焰前锋是服从分析调查,使用极点分解。这种强大的技术允许发展一个令人满意的理解的定性和一些定量方面的复杂的几何形状,发展在扩大火焰前锋。
2011-08-17 nlin.PS nlin.SI
Flame Front Propagation and Finger Competition and Formation of a Single Saffman-Taylor Finger without Surface Tension - PhD Thesis
界面生长问题近年来受到广泛关注,如:Duffenstein限制聚集(DLA)、随机顺序吸附(RSA)、拉普拉斯生长或火焰前缘传播等。本文主要对后两个问题进行数值和解析研究。除了火焰前缘传播是一个有趣的物理问题之外,我们认为我们还可以在理论研究的基础上解释实验结果。在不同的领域中,存在着使用发现用于火焰前缘传播的方法的可能性,在不同的领域中,出现类似的问题,例如拉普拉斯增长的重要模型。
2012-07-10 nlin.PS nlin.SI
Variational Characterization of the Speed of Propagation of Fronts for the Nonlinear Diffusion Equation
本文给出了非线性扩散方程$u_t = u_{xx} + f(u)$与$f(0)=f(1)=0$,以及$f>0$与$(0,1)$的波前速度的积分变分特征,它允许在原则上计算任意$f$的精确速度.
1994-10-20 nlin.PS patt-sol
We study evolution of pulses propagating through focusing nonlinear media. Small disturbance on the smooth initial non-uniform background leads to formation of the region of strong nonlinear oscillations. We develop here an asymptotic method for finding the law of motion of the front of this region. The method is applied to the focusing nonlinear Schroedinger equation for the particular cases of Talanov and Akhmanov-Sukhorukov-Khokhlov initial distributions with zero initial phase. The approximate analytical results agree well with the exact numerical solutions for these two problems.
2021-06-28 nlin.PS
Front propagation and global bifurcations in a multivariable reaction-diffusion model
本文研究Meinhardt多变量分支反应扩散模型中传播前沿的存在性与稳定性,发现SNIPER分岔导致阵发性前沿传播,并通过数值延拓揭示传播失败源于空间动力学中的T点异宿环,表明多变量模型支持两变量模型缺失的新行为。
2023-05-09 nlin.PS q-bio.TO
Evidence for Slow Velocity Relaxation in Front Propagation in Rayleigh-Bénard Convection
最近的理论工作表明,所谓的拉向前沿传播到一个不稳定的状态总是非常缓慢地收敛到他们的渐近速度和形状。根据这些预测,我们重新分析了Fineberg和Steinberg关于Rayleigh-Bénard细胞中前沿传播的早期实验。与原来的解释相反,我们认为,在实验中所观察到的前速度是约15%以下的渐近前速度,这是在粗略的协议与预测的缓慢松弛的前速度在实验中探测的时间尺度。我们还讨论了异常大的变化的模式所产生的前作为无量纲控制参数的函数的波长的可能的起源。
2001-11-02 cond-mat nlin.PS
Thin front propagation in steady and unsteady cellular flows
本文研究了二维定常和非定常胞状流中的波前传播问题,即在反应速度非常快和锋面尖锐的情况下,在几何光学的极限。在稳定的情况下,通过一个简化的模型,我们提供了一个解析近似的前速度,$v_{\scriptsize{f}}$,作为搅拌强度的函数,$U$,在良好的协议与数值结果,并为大$U$,行为$v_{\scriptsize{f}}\sim U/\log(U)$预测。大尺度的速度场主要规则的前端速度的行为,即使在较小的尺度的存在。在非定常(时间周期性)的情况下,前速度显示锁相的流量频率,虽然拉格朗日动力学是混乱的,在前面的动态混沌只生存的瞬态。渐近的前周期性发展和混沌体现在空间褶皱结构的前。
2002-06-27 nlin.CD nlin.PS
Propagation of transition front in bi-stable nondegenerate chains: model dependence and universality
本文研究了具有双稳态非简并在位势的一维链中跃迁前沿的传播。如果采用链中的线性耦合和分段线性的现场力,那么就有可能得到已知的前和伴随的振荡尾的精确解。我们证明,这些解决方案基本上是非鲁棒的。具有相同基本参数(势垒的高度和坐标、能量效应和势阱之间的距离)的现场势的各种近似导致实质上不同的波前速度。此外,包含甚至弱的最近邻非线性大幅修改前端的结构和参数。前区的能量集中导致非线性项占主导地位。事实证明,动态可以有效地研究在一个等效的模型与一个单一的自由度。这种估计导致准确的预测的前端速度和参数的振荡尾巴。此外,它证明了解决方案是强大的-精确形状的现场潜在的微弱影响的前端参数。这一发现也符合简化模型,因为后者只调用一般的形状特征的现场电位。
2017-03-06 nlin.PS
Front Propagation: Precursors, Cutoffs and Structural Stability
我们讨论了问题的前沿传播到亚稳态和不稳定状态。我们研究的时间发展的前沿,发现一个前体,在亚稳态的情况下,传播的速度超过两倍的前面,前面的前面,并建立了稳定状态的前沿的特征指数行为。我们还研究了速度的依赖性上实施的截止反应项。这些研究揭示了新的光在传播到一个不稳定的状态的情况下的速度选择的问题。我们还研究了如何在粒子模拟离散作为一个有效的截止在这种情况下。
1998-02-01 nlin.PS patt-sol
Front propagation into unstable and metastable states in Smectic C* liquid crystals: linear and nonlinear marginal stability analysis
讨论了在平行于近晶层的电场和磁场作用下铁电手征近晶层(SmC*)中的波前传播。电场的反转引起畴壁或前沿的运动,其传播到不稳定或亚稳态。在这两种情况下,前速度计算准确。取决于场,传播到不稳定状态的波前的速度由所谓的线性边缘稳定性速度或由非线性边缘稳定性表达式给出。这两种状态之间的交叉可以通过磁场来调节。初始条件对速度选择问题的影响也可以在这样的实验中研究。因此,SmC $^*$提供了一个独特的机会,在实验系统中研究不同方面的前传播。
1994-11-16 cond-mat nlin.PS patt-sol
Front propagation in lattices with on-site bistable non-degenerate potential: multiplicity, bifurcations and route to chaos
具有非简并在位势的耦合振子模型中跃迁前沿的传播通常用行波来考虑。我们表明,系统动力学可以重新表述为一个隐式的地图结构,行波对应稳定的不动点。因此,这种波的稳定性损失应遵循众所周知的一般分叉情况。然后,人们可以期待大量的定性不同的传播前沿解决方案-多稳定,多周期,准周期和混沌。
2017-10-25 cond-mat.other math.DS nlin.PS
On dynamics of gasless combustion in slowly varying periodic media: periodic fronts, their stability and propagation-extinction-diffusion-reignition pattern
该研究针对一维经典无气相燃烧模型,分析大尺度周期变化燃料分布下的火焰锋面传播,推导速度渐近公式与稳定性临界条件,发现周期锋面失稳会引发传播-熄灭-扩散-复燃模式并开展数值研究。
2024-03-05 math.AP nlin.PS
Propagation of transition fronts in nonlinear chains with non-degenerate on-site potentials
本文研究了具有非简并在位势和非线性梯度耦合的双稳态链中的波前传播问题。对于一个通用的非线性耦合,遇到一个特殊的过渡制度,其特征是非常狭窄的前,远超音速传播速度和振荡尾部的长波。这种状态可以定性地与冲击波相关联。前传播可以描述一个简单的降阶模型的帮助下,后者提供了一个动力学定律,这是几乎不敏感的现场电位的细节。此外,还可以预报转捩锋的所有主要特征,包括转捩锋的形状、振荡尾的频率和振幅。数值计算结果与理论预测吻合较好。建议的方法允许一个考虑外部预载和现场阻尼的影响。当阻尼适中时,分析仍然在降阶模型的框架中进行。可以将在阻尼链中传播的波前的解看作无阻尼动力学的扰动。这种方法产生合理的预测。当阻尼很高时,转捩前沿进入一个完全不同的渐近状态。梯度非线性一般可以忽略不计,传播阵面收敛到由简单线性连续模型得到的精确解。
2017-05-16 cond-mat.other nlin.PS
Experimental observation of front propagation in LL model with negative diffractive and inhomogeneous Kerr cavity
具有聚焦克尔非线性的驱动谐振腔在远离调制不稳定性的区域中显示稳定的局域结构。稳定化机制是基于非均匀注入场的波前相互作用。实验装置由填充有液晶的聚焦克尔谐振腔组成,并在负光学衍射区工作。工程衍射是一个与左手材料有关的富有吸引力和挑战性的课题。我们解决了当前左手材料的可见光范围,以表明在负光反馈下聚焦克尔法布里-珀罗腔中的局部结构是两个稳定状态之间的传播前沿。我们证明了分析,数值和实验,这些前线停止由于空间的不均匀性引起的激光高斯强迫,空间上的相对论稳定性的变化之间的连接状态。
2015-08-10 nlin.PS
Streamer Propagation as a Pattern Formation Problem: Planar Fronts
在强电场中,流光通常构成介质击穿的第一阶段:非线性电离波将非电离介质转变为弱电离的非平衡等离子体。通过现代的(界面)斑图形成概念,可以对这一古老现象有新的认识。作为有效的界面描述的第一步,我们确定了前宽度,解决了平面前的选择问题,并计算其属性。我们的结果是在最近的三维数值模拟的许多功能很好的协议。
1997-02-21 nlin.PS patt-sol
Flame front propagation IV: Random Noise and Pole-Dynamics in Unstable Front Propagation II
本文是我们之前的论文arXiv:adap-org/9608001的修正版本。类似于以前的版本,我们调查的火焰传播的问题。这个问题被研究作为一个例子,不稳定的前线,皱纹在许多尺度上。利用复平面极点展开的分析工具,研究了具有随机初始条件和扰动的不稳定增长过程之间的相互作用。我们认为,随机噪声的影响是巨大的,它永远不能被忽视,在足够大的系统。我们提出的模拟,导致缩放法律的速度和加速度的前端作为系统的大小和噪声水平的函数,和分析参数,解释这些结果的噪声极点dynamics.This版本中的arXiv:adap-org/9608001中的一些非常关键的错误,并作出更详细的描述系统中的极点的过剩数量,在单位时间内出现在系统中的极点的数量,极点的寿命。它使我们能够比arXiv:adap-org/9608001更正确地理解系统参数对噪声的依赖性
2012-12-09 nlin.CD nlin.PS nlin.SI
Front propagation in geometric and phase field models of stratified media
我们研究了强迫中曲率流的波前传播问题及其在分层介质中发生的相场变化,即,特性在一个方向上不变化的非均匀介质。我们考虑相变前线无限圆柱体的轴重合的对称轴的介质。使用最近开发的变分方法,我们提供了一个收敛的结果,在扩散界面的情况下,在尖锐的界面的情况下,适当平衡的非线性艾伦-卡恩型渐近的时间前传播。利用$Γ$-收敛的思想,得到了指数加权Ginzburg-Landau型泛函极小值与指数加权面积型泛函极小值之间的对应关系.这些极小值产生最快的行波入侵一个给定的稳定平衡在各自的模型,并确定渐近传播速度的前端样的初始数据。我们进一步证明了这些波前是指数稳定的全局吸引子,并给出了通过形成所考虑的波前而发生完全相变的充分条件。
2014-10-07 math-ph math.AP math.MP
MULTIPLE FRONT PROPAGATION IN A POTENTIAL NON-GRADIENT SYSTEM
综述了动力系统根据其变分性质的分类。在这种分类中,讨论了在非梯度松弛势流中的波前传播。该模型的动机是在向列相学的瞬态模式现象。传播到不稳定的均匀状态中的波前留下不稳定的周期性图案,其经由第二波前和第二周期性状态衰减。不稳定的周期性状态之间的接口被示出为在相反方向上的传播战线的源。
1995-02-15 cond-mat nlin.PS patt-sol
Propagation and Structure of Planar Streamer Fronts
在强电场中,流光通常构成介质击穿的第一阶段:非线性电离波将非电离介质转变为弱电离的非平衡等离子体。通过现代的(界面)斑图形成概念,可以对这一古老现象有新的认识。作为有效的界面描述的第一步,我们确定了前宽度,解决了平面前的选择问题,并计算其属性。我们的结果是在最近的三维数值模拟的许多功能很好的协议。在这篇长论文中,你会发现模型的物理原理和界面方法得到了进一步的解释。作为这种方法的第一个组成部分,我们在这里分析平面锋,它们的轮廓和速度。我们遇到了一个选择问题,回忆一些知识,这样的问题,并将其应用到平面流光战线。我们对选定的锋面轮廓和速度进行了分析预测,并进行了数值验证。(摘要缩写)
1997-02-21 nlin.PS patt-sol
Two boundary model for freezing front propagation in biological tissue
活组织对强加热或冷却效应的响应可导致血液流速变化一个数量级。一个数学模型的冷冻活组织的制定考虑到非局部温度依赖性的血液流速时,在组织中的温度分布基本上是不均匀的,如在冷冻手术。
1998-08-24 nlin.PS patt-sol physics.bio-ph
Pearling and Pinching: Propagation of Rayleigh Instabilities
提出了一类新的波前传播问题,其中扩展不稳定性在饱和之前通过奇异位形演化。我们研究的性质,这方面的粘性瑞利不稳定性的一列的一种流体浸没在另一个,使用的边际稳定性准则来估计的前速度,前宽度,和选定的波长的表面张力和粘度对比度。实验表明,可能会显示这种现象的系统,包括液滴伸长的延伸流,毛细管桥,液晶系绳,粘弹性流体。也被认为是相关的问题,在类瑞利系统的传播不裂变。
1996-09-30 cond-mat nlin.PS patt-sol
Front-propagation in bacterial inter-colony communication
许多细菌物种交换信号分子以协调整个种群的反应。对于这个被称为群体感应的过程,各个分子的浓度是至关重要的。在这里,我们考虑空间分布的细菌菌落之间的相互作用,使信号分子在空间中的传播变得重要。信号产生群体的指数增长和信号分子产生的相应增加导致以均匀速度传播的指数浓度分布。不同菌株的土壤细菌Sinorhizobium meliloti,显示荧光时,无论是生产或响应信号分子的实验支持的理论预测。
2018-09-13 nlin.PS physics.bio-ph
Front propagation in non-homogeneous $ϕ^4$ model
AGH University of Krakow(克拉科夫AGH科技大学);University of the National Education Commission(国家教育委员会大学);University of Massachusetts, Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
研究非均匀介质中ϕ⁴模型前沿传播,通过kink解和half-kink解分析,发现half-kink解的不一致描述需修正模型以符合场论结果。
2026-05-15 hep-ph nlin.PS
Threshold of front propagation in neural fields: An interface dynamics approach
神经场方程模拟大规模神经元网络的种群动力学。在波坐标系下,波在神经场中的传播常通过构造行波解来研究。由于神经场的非线性和非局域性,非平衡动力学的研究更具挑战性,其相互作用由积分项的核来描述。在这里,我们利用界面方法来描述远离平衡的波起始阈值。特别是,我们专注于旅行前启动兴奋性神经领域。在具有Heaviside放电率的神经场中,神经活动可以通过界面的动力学来描述,其中神经活动处于放电阈值。这使我们能够推导出在纯兴奋性神经场中必须被激活以启动行进前沿的那部分神经场的条件。显式方程是可能的一个单一的活动(超阈值)区域,和多个断开的活动区域的特殊情况。激励区的动态扩展速度也可以渐近地近似。我们还讨论了扩展的问题,找到关键的时空输入需要启动波。
2018-01-17 nlin.PS q-bio.NC
Desertification by Front Propagation?
了解荒漠化如何在不同的生态系统中发生,是试图预测和防止这种转变的重要一步。旱地生态系统往往呈现出斑块状植被,在若干模型研究中,这已被证明是干旱地区可能发生的状况转变的一个重要因素。特别是,由于干旱地区生态系统的空间异质性,无论是通过锋面传播发生的逐渐转移,还是植被斑块立即消失的突然转移,都是可能的。然而,最近的理论研究表明,荒漠化的最后一步-从斑点植被到裸露土壤的转变-只是作为一种突然的转变而发生的,但这一结果的普遍性及其根本原因仍然不清楚。我们调查了两个模型,详细的旱地植被的动态使用一个显着不同的功能结构,并发现,在这两个模型中,荒漠化的最后一步只能是突然的。使用仔细的数值分析,我们表明,这种行为是与有限的斑点图案域的消失作为固定状态,并确定这种行为的数学起源。我们的研究结果表明,在这些和类似的模型中,由于前沿传播过程而导致的逐渐荒漠化到裸露的土壤不会发生,并提出了这些动态是否可以在自然界中发生的问题。
2017-03-03 nlin.PS q-bio.PE
Peierls-Nabarro Barrier and Protein Loop Propagation
当自定域准粒子激发沿着离散的一维晶格传播时,它变得经受将动能转换成晶格振动的耗散。最终,动能不再使激发能够跨越相邻位置之间的最小能量势垒,并且激发变得局部化在晶格单元内。在蛋白质的情况下,晶格结构由C-α骨架组成。自定域准粒子激发是环的基本组成部分。它可以通过一个扭结来模拟,该扭结求解离散非线性薛定谔方程(DNLS)的一个变体。我们使用UNRES粗粒分子动力学力场研究了蛋白G相关白蛋白结合结构域中这种扭结的传播。我们估计的扭结需要跨越的能量障碍的高度,以沿骨干晶格传播。我们分析了这些障碍如何引起控制扭结运动的应力和救济。为此,我们变形的天然折叠的蛋白质结构,平行平移扭结沿骨干远离其天然位置。我们释放转置的扭结,并跟踪它如何沿着主干向本机位置传播。我们观察到的耗散力施加在扭结的各种能量障碍,有一个关键的作用,在确定如何向其天然状态的蛋白质折叠。
2014-10-28 cond-mat.soft nlin.PS physics.bio-ph