Publication:
Hyperchaos and multistability in the model of two interacting microbubble contrast agents

Файлы
W3105205768.pdf(5.8 MB)
Дата
2019
Авторы
Kazakov, A. O.
Garashchuk, I. R.
Sinelshchikov, D. I.
Kudryashov, N. A.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт интеллектуальных кибернетических систем
Цель ИИКС и стратегия развития - это подготовка кадров, способных противостоять современным угрозам и вызовам, обладающих знаниями и компетенциями в области кибернетики, информационной и финансовой безопасности для решения задач разработки базового программного обеспечения, повышения защищенности критически важных информационных систем и противодействия отмыванию денег, полученных преступным путем, и финансированию терроризма.
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт лазерных и плазменных технологий
Стратегическая цель Института ЛаПлаз – стать ведущей научной школой и ядром развития инноваций по лазерным, плазменным, радиационным и ускорительным технологиям, с уникальными образовательными программами, востребованными на российском и мировом рынке образовательных услуг.
Выпуск журнала
Аннотация
© 2019 Author(s).We study nonlinear dynamics of two coupled contrast agents that are micrometer size gas bubbles encapsulated into a viscoelastic shell. Such bubbles are used for enhancing ultrasound visualization of blood flow and have other promising applications like targeted drug delivery and noninvasive therapy. Here, we consider a model of two such bubbles interacting via the Bjerknes force and exposed to an external ultrasound field. We demonstrate that in this five-dimensional nonlinear dynamical system, various types of complex dynamics can occur, namely, we observe periodic, quasiperiodic, chaotic, and hypechaotic oscillations of bubbles. We study the bifurcation scenarios leading to the onset of both chaotic and hyperchaotic oscillations. We show that chaotic attractors in the considered system can appear via either the Feigenbaum cascade of period-doubling bifurcations or the Afraimovich-Shilnikov scenario of torus destruction. For the onset of hyperchaotic dynamics, we propose a new bifurcation scenario, which is based on the appearance of a homoclinic chaotic attractor containing a saddle-focus periodic orbit with its two-dimensional unstable manifold. Finally, we demonstrate that the dynamics of two bubbles can be essentially multistable, i.e., various combinations of the coexistence of the above mentioned attractors are possible in this model. These cases include the coexistence of a hyperchaotic regime with an attractor of any other remaining type. Thus, the model of two coupled gas bubbles provides a new example of physically relevant system with multistable hyperchaos.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Hyperchaos and multistability in the model of two interacting microbubble contrast agents / Kazakov, A.O. [et al.] // Chaos. - 2019. - 29. - № 6. - 10.1063/1.5098329
URI
https://www.doi.org/10.1063/1.5098329
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85068376773&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000475984700031
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/18362
Коллекции
Публикации