The nonlinear Benjamin–Feir instability – Hamiltonian dynamics, discrete breathers and steady solutions

通气管 不稳定性 物理 简并能级 非线性系统 经典力学 分叉 哈密顿量(控制论) 弗洛奎特理论 耗散系统 平面的 振幅 正常模式 哈密顿系统 数学分析 机械 量子力学 数学 数学优化 振动 计算机图形学(图像) 计算机科学
作者
David Andrade,Raphael Stuhlmeier
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:958 被引量:9
标识
DOI:10.1017/jfm.2023.96
摘要

We develop a general framework to describe the cubically nonlinear interaction of a unidirectional degenerate quartet of deep-water gravity waves. Starting from the discretised Zakharov equation, and thus without restriction on spectral bandwidth, we derive a planar Hamiltonian system in terms of the dynamic phase and a modal amplitude. This is characterised by two free parameters: the wave action and the mode separation between the carrier and the side-bands. The mode separation serves as a bifurcation parameter, which allows us to fully classify the dynamics. Centres of our system correspond to non-trivial, steady-state nearly-resonant degenerate quartets. The existence of saddle-points is connected to the instability of uniform and bichromatic wave trains, generalising the classical picture of the Benjamin-Feir instability. Moreover, heteroclinic orbits are found to correspond to primitive, three-mode breather solutions, including an analogue of the famed Akhmediev breather solution of the nonlinear Schr\"odinger equation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
在水一方应助风风风风采纳,获得10
刚刚
甘棠发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
xiao双月完成签到,获得积分10
1秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
酷波er应助ins采纳,获得10
2秒前
白云发布了新的文献求助10
3秒前
eyu完成签到,获得积分10
3秒前
李爱国应助fdpb采纳,获得10
5秒前
5秒前
jjyrush完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
yb发布了新的文献求助10
6秒前
LziT发布了新的文献求助10
6秒前
yx发布了新的文献求助10
6秒前
激动的严青完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
9秒前
wanci应助LziT采纳,获得10
11秒前
李健应助尼古拉斯采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
SciGPT应助孙伟健采纳,获得10
12秒前
谨慎时光完成签到,获得积分10
13秒前
zhang发布了新的文献求助10
13秒前
wsg发布了新的文献求助10
13秒前
852应助星星采纳,获得10
14秒前
善竹发布了新的文献求助10
14秒前
田様应助Plucky采纳,获得10
15秒前
大头驴完成签到,获得积分10
15秒前
九姑娘完成签到 ,获得积分10
15秒前
喜悦夏彤发布了新的文献求助10
15秒前
坚强的红牛完成签到 ,获得积分10
15秒前
黍姐想你了完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
SYX发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5601126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686631
关于积分的说明 14845345
捐赠科研通 4679752
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539214
邀请新用户注册赠送积分活动 1506081
关于科研通互助平台的介绍 1471266