一类三维系统的分支分析

为了丰富三维混沌系统的定性与分支理论,以具有三重零奇异平衡点的二次截断规范型系统为研究对象,研究了此系统在不同参数条件下的平衡点的存在性及其附近的稳定性与分支问题。使用数学分析的方法讨论了在不同参数条件下,平衡点所对应的特征方程实根的存在性,从而得到平衡点处丰富的局部流形情况,引出系统可能会产生的分支情形。利用卡尔丹诺公式仔细分析了平衡点为鞍焦点的参数条件,分析了产生一维Hopf分支的参数条件,通过计算得到超临界Hopf分支与亚临界Hopf分支的前提条件,结果表明系统具有丰富的稳定性与分支情况,可为以后证明产生连接鞍焦点的同宿环或异宿环的存在性和产生Silnikov型混沌证明提供理论前提。研究方法可推广到对其他高维非线性系统的研究。     

一类带功能反应项的捕食扩散模型的稳定性

主要讨论了食饵具有非线性密度制约带Holling-Π型功能反应项的捕食者—食饵扩散模型解的整体性态.先应用上下解方法证明了该模型解的一致有界性及其存在性;再应用线性化方法和Lyapunov方法证明了该模型正平衡点的稳定性.     

基于ZIKA病毒的流行性传播学分析

为控制ZIKA病毒传染病蔓延,建立带有差别性出生率、死亡率、双线性发生率和饱和治疗率的SITRS传染病模型.证明了如果基本再生数小于1,则无病平衡点全局渐近稳定;基本再生数大于1,则无病平衡点不稳定,同时存在局部渐近稳定的地方性平衡点,即ZIKA病毒在传播过程中,传染病是否完全爆发由此类SITRS模型的基本再生数决定,将病理学动态进程抽象化后,发现控制蚊虫和隔离治疗对控制ZIKA病毒的扩散十分重要,数值模拟出ZIKA稳定性图像,为ZIKA病毒防治提供了科学合理的理论依据.     

带B-D功能反应函数的捕食者-食饵扩散模型行波解的存在性

文章利用打靶法和不变流形定理研究了带Beddington-DeAngelis功能反应函数的捕食者-食饵扩散模型其行波解的存在性.     

一类带有治疗的乙肝病毒动力学模型的稳定性和Hopf分支

建立了一类具有Logistic增长和治疗的乙肝病毒动力学模型,分析确定了疾病是否流行的阈值0R.当0R1时,证明了无病平衡点是全局渐近稳定的,疾病消亡;当0R1时,运用稳定性和分支理论,证明了系统可能出现Hopf分支.数值模拟验证了理论结果.     

弓形虫传播模型的稳定性分析

为了研究控制弓形虫病传播的临界值,对疾病进行有效预防,并进行相关的理论分析与研究,针对弓形虫的生活史以及传播途径建立数学模型,分析得到了决定疾病是否继续存在以及传播的基本再生数,当基本再生数小于1时,疾病将逐渐消亡,最终灭绝,当基本再生数大于1时,模型存在唯一的地方病平衡点,此时疾病将一直持续下去,形成地方病。通过建立合适的Lyapunov函数等方法,给出了无病平衡点和地方病平衡点全局渐近稳定的充分条件,同时对建立的数学模型进行了系统、完整的定性和稳定性研究。研究结果对后续弓形虫病的研究及其数学模型的建立有一定的借鉴意义。     

带有羊群效应的生态-传染病模型动力学分析

研究了一类带有羊群效应且疾病在被捕食者中传播的生态-传染病模型,其目的是探究此模型稳态变化以及分支出现的关键性参数。从理论上分析了模型各平衡点的存在性、局部渐近稳定性以及分支(跨临界分支、鞍节点分支、Hopf分支)发生的条件;利用数值模拟进一步验证理论结论的正确性。结果表明：疾病传染率、捕食者的死亡率以及捕食率等影响模型的稳定性。     

受疾病意识影响的SIR传染病模型分析

为控制传染病的传播, 该文建立了一个受疾病意识影响的传染病模型. 利用下一代矩阵法计算了基本再生数R0. 求解了两类平衡点, 并用Lyapunov函数的代数方法证明了当R0〈1时, 无病平衡点全局渐近稳定; 当R0〉1时, 地方病平衡点全局渐近稳定, 无病平衡点不稳定. 此外, 对R0进行灵敏度分析, 并考虑意识的增强对R0相关参数灵敏度的影响. 结果表明提高个体意识率可以降低疾病基本再生数, 从而有效控制疾病传播. 最后通过数值模拟验证了理论结果, 为分析传染病传播提供了一定的理论依据.     

一类具有标准发生率的媒介传染病模型的稳定性

建立并研究了一类具有标准发生率的媒介传染病模型,给出疾病流行与否的阈值并讨论了平衡点的存在性.证明了当基本再生数R01时,无病平衡点是局部渐近稳定的;当R01时,存在唯一的地方病平衡点且是局部渐近稳定的.并通过计算机数值模拟发现,无病平衡点和地方病平衡点都是全局渐近稳定的.     

关于三类二阶微分方程的解法

二阶微分方程在微分方程中有重要地位,同时在生物数学建模中起重要的作用,方程的解直接影响着模型的稳定性,通过变量代换法给出三类二阶微分方程的解法．