Lexikon der Mathematik: Duffing-Gleichung
Duffingsche Differentialgleichung, die gewöhnliche Differentialgleichung zweiter Ordnung
\begin{eqnarray}\ddot{x}+\alpha \dot{x}+{\omega }_{0}^{2}x+\beta {x}^{3}=A\cos \,\omega t\end{eqnarray}
mit α > 0 und ω, ω0, β,A ∈ ℝ.Diese Differentialgleichung beschreibt ein schwingungsfähiges System, einen sog. Duffing-Oszillator (Eigenfrequenz ω0) mit einer Dämpfung \((\alpha \mathop{x}\limits^{.})\), einer äußeren periodischen Kraft A cos ωt, der Anregungsfrequenz ω und nichtlinearer Rückstellkraft, gegeben durch
\begin{eqnarray}-{\omega }_{0}^{2}x-\beta {x}^{3}.\end{eqnarray}
Sie stellt ein wichtiges Beispiel zur Untersuchung nichtlinearer Phänomene dar und ist ein Standardbeispiel in der Chaostheorie. Die Lösungen wurden zuerst von G. Duffing untersucht.
Schreiben Sie uns!