具体的数学表达式为:
式中为质量位移;
和
分别为质量和黏性阻尼系数;
为立方刚度系数;
和
分别为外激励的幅值和频率。上田在用模拟计算机求数值解时,发现一类混乱而貌似随机且对初值敏感的解。它的庞加莱截面映射图有精细的分形结构,称为日本吸引子(见图)。后来的研究进一步发现,在其他参数不变时,随着阻尼系数的减小或者激励幅值的增加,系统以倍周期分岔的路径进入混沌。上田振子是最早的出现混沌的耗散非线性振动系统,力学意义非常清晰,也很容易在电路实验中加以验证。因此,它也是一类简单而重要的产生混沌运动的非线性振动系统。