Modelando osciladores no lineales impares con la serie de Chebyshev truncada de quinto orden
Autores: Ritelli, Daniele; Spaletta, Giulia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelando osciladores no lineales impares con la serie de Chebyshev truncada de quinto orden
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Dinámica
Osciladores conservativos
Fuerza restauradora
Ecuación integral en el tiempo
Serie de Chebyshev
Oscilador quinticado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de este trabajo es modelar la dinámica no lineal de osciladores conservativos, con fuerza restauradora que proviene de potenciales de orden par. En particular, extendemos nuestros hallazgos previos sobre la inversión de la ecuación integral en el tiempo que surge en la solución de tales sistemas dinámicos, una tarea que casi siempre es intratable en forma exacta. Esto se enfrenta y se resuelve aproximando la fuerza restauradora con su serie de Chebyshev truncada a orden cinco; dicho enfoque de quinticación produce un oscilador quinticado, cuya integral en el tiempo asociada se puede invertir en forma cerrada. Nuestro procedimiento de solución se basa en los coeficientes del oscilador quinticado, sobre los cuales se construye un polinomio de segundo orden, que aparece en el integrando en el tiempo del problema quinticado, y cuyas raíces determinan la expresión de la solución en forma cerrada, así como la de su período. El algoritmo presentado se implementa en el software y se valida en algunos osciladores no lineales conservativos tomados de la literatura relevante.
Descripción
El objetivo de este trabajo es modelar la dinámica no lineal de osciladores conservativos, con fuerza restauradora que proviene de potenciales de orden par. En particular, extendemos nuestros hallazgos previos sobre la inversión de la ecuación integral en el tiempo que surge en la solución de tales sistemas dinámicos, una tarea que casi siempre es intratable en forma exacta. Esto se enfrenta y se resuelve aproximando la fuerza restauradora con su serie de Chebyshev truncada a orden cinco; dicho enfoque de quinticación produce un oscilador quinticado, cuya integral en el tiempo asociada se puede invertir en forma cerrada. Nuestro procedimiento de solución se basa en los coeficientes del oscilador quinticado, sobre los cuales se construye un polinomio de segundo orden, que aparece en el integrando en el tiempo del problema quinticado, y cuyas raíces determinan la expresión de la solución en forma cerrada, así como la de su período. El algoritmo presentado se implementa en el software y se valida en algunos osciladores no lineales conservativos tomados de la literatura relevante.