Влияние малого возмущения на явление затягивания потери устойчи-вости

Авторы

  • Акматов Абдилазиз Ошский государственный университет
  • Мамаджанова Кылымгүл Ошский государственный университет
  • Баймаматова Арафаткан Ошский государственный университет
  • Исламидин кызы Элиза Ошский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.52754/16948645_2025_4(1)_41

Ключевые слова:

малый параметр; предельный переход; собственные значения; устойчивость решений; интегральные кривые

Аннотация

Изучение решений сингулярно возмущённых задач остаётся актуальным, поскольку многие математические модели в технических и естественных науках описываются именно такими дифференциальными уравнениями. Несмотря на имеющиеся исследования, сохраняется необходимость в более глубоком анализе и дальнейшем изучении влияния малого возмущения на явление затягивания потери устойчивости. Целью настоящего исследования являлось изучение влияния малого возмущения на явление затягивания потери устойчивости, а также обоснование предельного перехода, подтверждающего сходимость решений возмущённой и невозмущённой задач. Для достижения поставленной цели были использованы аналитические методы, включая метод линий уровня и методы выбора убывающих путей интегрирования, что позволило корректно обосновать предельные переходы между возмущённой и невозмущённой задачами. В работе установлено, что при отсутствии малого возмущения явление затягивания потери устойчивости сохраняется независимо от расположения нулей собственных значений как на вещественной оси, так и в комплексной плоскости. При наличии малого возмущения ситуация меняется: если собственные значения имеют нули на вещественной оси, явление затягивания не наблюдается. Однако, если нули расположены в комплексной плоскости, затягивание сохраняется лишь на ограниченном временном интервале. В случае, когда собственные значения обладают полюсами, малое возмущение не влияет на наличие данного явления оно сохраняется в любом случае. Таким образом, влияние малого возмущения на затягивание потери устойчивости существенно зависит от природы собственных значений. Также было обосновано, что при выполнении определённых условий на малое возмущение обеспечивается сходимость решений при переходе от возмущённой задачи к невозмущённой. Результаты исследования позволяют обосновать существование и характер затягивания потери устойчивости в более широких функциональных пространствах, что важно для прикладных задач моделирования нестабильных процессов

Библиографические ссылки

Eliseev A.G. On the regularized asymptotics of a solution to the Cauchy problem with a weak turning point in the limit operator. Math Bull. 2021;212(10):76–95. DOI: 10.1070/SM9444

Kaklamanos P, Kuehn C, Popović N, Sensi M. Entry-exit functions in fast-slow systems with intersecting eigenvalues. J Dyn Differ Equ. 2023;37:559–76. DOI: 10.1007/s10884-023-10266-2

Akmatov AA, Toktorbaev A, Shakirov K. Bistability of solutions to a nonlinear problem. In: 6th International Conference on Analysis and Applied Mathematics (ICAAM 2022). Antalya: American Institute of Physics Inc.; 2022. 3085(12):020013. DOI: 10.1063/5.0195662

Karimov SK, Anarbaeva GM, Akmatov AA. Uniform approximation of a solution to a singularly perturbed problem in a particularly critical case. Bull Sci Pract. 2024;10(2):22–31. DOI: 10.33619/2414-2948/99

Eliseev AG. Example of a Solution to a Singularly Perturbed Cauchy Problem for a Para-bolic Equation with a "Strong" Turning Point. Differ Equ Control Process. 2022;(3):46–58.

Baer SM, Erneux T, Rinzel J. The slow passage through a hopf bifurcation: Delay, memory effects, and resonance. SIAM J Appl Math. 1989;49(1):55–71. DOI: 10.1137/0149003

Nurmatova MN. Asymptotics of solutions of autonomous singularly perturbed equations with stability changes of equilibrium positions at multiple points. Bull Sci Pract. 2024;10(5):40–5. DOI: 10.33619/2414-2948/102/05

Alybaev KS. Level line method for studying singularly perturbed equations under violation of the stability condition. Bull J Balasagyn Kyrgyz Natl Univ. 2001;(3):190–200.

Tursunov DA. Asymptotics of solutions of bisingularly perturbed ordinary and elliptic dif-ferential equations. Vestn Tomsk State Univ Math Mech. 2013;6(26):37–44.

Tampagarov KB. Boundary layer lines in the theory of singularly perturbed ordinary dif-ferential equations with analytic functions. Nat Math Sci Mod World. 2016;10(45): 67–73.

Pontryagin LS, Mishchenko EF. Some issues in the theory of differential equations with a small parameter. Proc Steklov Inst Math. 1986;169:103–22.

Iglesias SF, Mirrahimi S. Long time evolutionary dynamics of phenotypically structured populations in time-periodic environments. SIAM J Math Anal. 2018;50(5) DOI: 10.1137/18M1175185

Tursunov DA, Omaralieva GA. Intermediate boundary layer in singularly perturbed first-order equations Proc Inst Math Mech. 2022;28(2):193–200. DOI: 10.21538/0134-4889-2022-28-2-193-200

Ryabenko AS. Construction of the fundamental system of solutions of a differential equa-tion with a parameter. Bull Buryat State Univ. 2023;(1):11–21. DOI: 10.18101/2304-5728-2023-1-11-21

Uskov VI. Asymptotic solution of the Cauchy problem for a first-order equation with a perturbed Fredholm operator. Rep Russ Univ Math. 2020;25(129):48–56 DOI: 10.1134/S0001434618030069

Kozhobekov KG, Shoorukov AA, Tursunov DA. Asymptotics of the solution of the first boundary problem for a singularly perturbed partial differential equation of the second or-der parabolic type. Bull South Ural State Univ Ser Math Mech Phys. 2022;14(1):27–34. DOI: 10.14529/mmph220103

Penalva J, Desroches M, Teruel AE, Vich C. Slow passage through a Hopf‑like bifurcation in piecewise linear systems: Application to elliptic bursting. Chaos. 2022;32(12):123109. DOI: 10.1063/5.0101778

Zhusubaliyev ZT, Sopuev UA, Bushuev DA. Bifurcation structure of the periodically forced relay system. In: Tuleshov A, Jomartov A, Ceccarelli M, editors. Advances in Asian Mechanism and Machine Science. Asian MMS 2024. Mechanisms and Machine Science. Cham: Springer; 2024. P. 116–24. DOI: 10.1007/978-3-031-67569-0_14

Karimov S, Anarbaeva GM. Investigation of a singularly perturbed task solution in an un-bounded domain. In: Makarenko EN, Vovchenko NG, Tishchenko EN, editors. Technolog-ical Trends in the AI Economy. Singapore: Springer; 2023. P. 49–60. DOI: 10.1007/978-981-19-7411-3_6

Kirichenko PV. Singularly perturbed Cauchy problem for a parabolic equation in the pres-ence of a "weak" turning point of the limit operator. Math Notes NEFU. 2020;27(3):3–15. DOI: 10.25587/SVFU.2020.43.25.001

Загрузки

Опубликован

19-06-2025

Как цитировать

Абдилазиз , А., Кылымгүл , М., Арафаткан , Б., & Элиза , И. к. (2025). Влияние малого возмущения на явление затягивания потери устойчи-вости. Вестник Ошского государственного университета. Математика. Физика. Техника, (1(6), 41–49. https://doi.org/10.52754/16948645_2025_4(1)_41