Импульсные периодические структуры релаксационного и турбулентного типов в ограниченных диблок-сополимерных системах

Abstract

Рассмотрено линейное гиперболическое уравнение для несохраняющегося параметра порядка в диблок-сополимерной цепи с нелинейными дифференциальными граничными условиями, которые моделируют процесс образования упорядоченной фазы на плоских стенках, ограничивающих бинарную смесь (расплав). Показано, что для идеальных полимерных систем в расплаве возникают (при специальном выборе начальных условий) асимптотически периодические кусочно-постоянные распределения параметра порядка с конечным или бесконечным множествoм точек разрыва на периоде. Построена бифуркационная диаграмма начально-краевой задачи при специальном выборе граничных условий, допускающих редукцию задачи к логистическому (или квадратичному) разностному уравнению с непрерывным временем и квазипериодическими возмущениями.

Розглянуто лінійне гіперболічне рівняння для параметра порядку, що не зберігається, в диблок-сополімерному ланцюгу з нелінійними диференціальними крайовими умовами, які моделюють процес утворення упорядкованої фази на плоских стінках, обмежуючих бінарну суміш (розплав). Показано, що для ідеальних полімерних систем у розплаві виникають (при спеціальному виборі початкових умов) асимптотичні періодичні кусковосталі розподілення параметра порядку з кінцевою або нескінченною множиною точок розриву на періоді. Побудовано біфуркаційну діаграму початково-крайової задачі при спеціальному виборі початкових умов, згідно з якими можлива редукція задачі до логістичного (або квадратичного) різницевого рівняння з неперервним часом і квазіперіодичними збуреннями.

The paper deals with a linear hyperbolic equation for a nonconserved order parameter in the diblock copolymer system with nonlinear differential boundary conditions which models the evolution of an ordered phase in a nonordered phase (in the melt). It is shown that for the ideal polymer systems the asymptotic periodic piecewise constant distributions of the order parameter with a finite or infinite set of points of discontinuities on a period appear in the melt (when bulk perturbations in the melt are small and, hence, surface perturbations are dominating). For the nonideal systems there are limit quasi-periodic distributions that admits the period doubling bifurcations as the problem parameters are changing. Particularly, these distributions are the elements of the strange unchaotic attractor.