基于数值延拓方法的自振荡凝胶周期调控

来源：计算力学学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：柴莘茗,宗凯强,翟持

单位：昆明理工大学 化工学院, 昆明 650500,昆明理工大学 化工学院, 昆明 650500,昆明理工大学 化工学院, 昆明 650500

摘要：自振荡凝胶是一类由自振荡反应驱动的高分子形变聚合物,其无需外界刺激就会自发地形成周期性的形变,广泛运用于仿生蠕动机器人的研究。自振荡凝胶的化学-力学耦合关系一直是研究的重点,本文基于Ru(bpy)3催化IPAAm(N-isopropylacrylamide)高分子凝胶的力学特征及BZ(Belousov-Zhabotinsky)反应的三维Oregonator模型构造自振荡凝胶的化学-力学耦合动态模型,并构建数值延拓算法分析自振荡凝胶周期性随反应参数和力学参数变化情况。通过本文构建的微分-代数方程组数值延拓方法,可以有效求解自振荡凝胶的极限环,为自振荡凝胶周期调控提供设计基础。

关键词：Oregonator模型,配置法,微分代数方程组,极限环,

基金资助：云南省自然科学基金（202001AU070048）资助项目.