无网格方法在动力学中的应用

再生核质点法是近几年研究出的一种新型无网格方法,该方法具有只需要质点信息无需划分单元的无网格特性,具有计算优势.介绍了再生核质点法,并将其应用到非线性动力学研究.动力学过程涉及多重非线性,假设动力学中变形属于小变形情况,同时考虑材料非线性的前提下,通过引入增量型的材料本构模型,采用完全Lagrangian计算格式,推导了动力学的再生核质点法计算控制方程.通过算例验证了该方法在动力学问题中的有效性.     

非线性转子动力学问题研究综述

针对转子动力学中的非线性振动问题，综述了近年来国内外在该领域的主要研究成果和发展前景，首先，对转子动力学中非线性振动的类型及旋转机械设计方法的现状进行了分析，阐述了进行旋转机械非线性转子动力学研究的必要性，其次，综述了现代非线性动力学的理论分析方法及其在大型旋转机械应用方面、尤其是在转子－轴承系统非线性振动方面近期国内外研究工作的主要成果和进展，最后，对今后非线性转子动力学研究的趋势进行了说明和展望。     

技术人才系统的SD模型及非线性问题之研究

本文运用非线性系统动力学方法,建立了技术人才预测和规划模型,并对其中的复杂动力学行为进行了探讨。     

一类Jeffcott转子系统非线性动力学行为研究

由于转子动力学是一门研究旋转机械动力学问题的新兴学科,因此具有很好的实际应用价值。本文主要是对一类Jeffcott转子系统进行分析计算,根据Jeffcott转子系统的非线性动力学方程,应用Newmark方法通过数值仿真计算其响应,对其非线性动力学行为进行了分析,得出结论。研究结果为转子系统的故障诊断、振动控制及安全运行提供了理论参考。     

多频激励下气动隔振系统非线性特性分析

运用非线性动力学的方法研究气动隔振系统在多个频率激励下的非线性动力学特性.通过试验的方法得到空气弹簧在一定初始压力下的相对载荷曲线,以空气弹簧工作高度为自变量,用三次多项式对该曲线进行非线性拟合,得到弹簧非线性恢复力与工作高度的三次多项式表达式.建立气动隔振系统在3个激励频率下的非线性模型,根据弹簧的非线性恢复力,得到系统的非线性动力学方程.运用多尺度法对该非线性动力学方程进行求解,分析3个频率共同作用下的组合共振,讨论各非线性参数对系统的影响.研究结果表明:当组合频率接近系统线性化固有频率时,系统具有很强的组合共振;三次非线性系数直接影响系统的非线性特性;激励幅值越大,非线性现象越明显.     

空间机器人的SVM非线性补偿滑模控制研究

为提高机械臂末端跟踪目标轨迹速度, 提出了一种基于SVM(Support Vector Machine)非线性模型估计的滑模控制方法。该方法通过SVM对参数不确定非线性项进行估计, 对空间机器人动力学模型进行补偿。这种从整个闭环系统稳定性出发设计的SVM非线性补偿滑模控制器, 不需要确切的数学模型, 从而提高了快速跟踪目标轨迹, 减小跟踪误差的动力学系统性能。仿真结果验证了该控制方法的有效性、可行性。     

一种非线性动力学系统数值模拟的新方法

给出了应用ＭＡＴＬＡＢ语言动态仿真工具－ＳＩＭＵＬＩＮＫ对非线性动力学系统进行数值模拟的方法,以典型的非线性动力学系统－ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｏｌ方程、Ｄｕｆｆｉｎｇ方程和Ｌｏｒｅｎｚ方程为例进行了说明。     

溪洛渡水电站干海子滑坡非线性动力学模拟

滑坡的位移过程是一种非线性的动力学过程.在研究了滑坡推力传递法的基础上,采用显式有限差分模型,利用牛顿第二定律差分格式导出的动力学公式,提出一种滑坡非线性动力学模拟的方法,并对溪洛渡水电站干海子滑坡进行了几种荷载情况下的动力学模拟,对滑坡进行正确的稳定性评价及准确的预测预报提供了有益的参考.图8,参7.     

相互作用三原子环的非线性动力学研究

利用数值方法研究了三个相互作用的二能级原子构成的环的非线性动力学行为。计算结果表明，对不同的非线性参数，系统呈现出丰富的非线性动力学行为。特别是当非线性相互作用参数比较大时，三个原子之间的能量交换往往以不规则的方式进行。这也说明，几个原子的系统也可以出现非常复杂的动力学行为。     

分布式驱动电动汽车的平方根容积卡尔曼滤波状态观测

针对车辆动力学系统状态估计的非线性问题,引入非线性动态Dugoff轮胎模型来构建包括纵向、侧向、横摆和侧倾等8自由度的非线性车辆动力学状态估计系统.在融合车载多传感器信息的基础上设计了车辆动力学的平方根容积卡尔曼非线性滤波状态观测器,对质心侧偏角、轮胎侧向力等关键状态进行观测.在Matlab/Simulink环境中搭建了Simulink-Carsim分布式驱动电动汽车系统状态估计联合仿真平台,采用双移线工况对观测器的可行性和有效性进行仿真验证.结果表明:传统的扩展式卡尔曼滤波状态观测器在车辆经历高侧向加速度过程中的观测值大幅偏离车辆运行状态的真实值,而设计的平方根容积卡尔曼非线性滤波状态观测器在整个双移线仿真工况下观测结果平稳,能实时反映车辆动力学系统的真实非线性运行状态,具有更小的观测误差和更高的观测精度.     

心率变异性的复杂性与分形维数分析

发挥非线性动力学的潜力，提出了心率变异性（ＨＲＶ）信号的复杂度分析法和分形维数分析法。由于这两种方法能从较短的ＨＲＶ信号中提取信息，因此作者又进一步把这两种分析方法发展成动态分析法。用这两种方法分别对一个改变体位的ＨＲＶ信号和一个发生心肌缺血的ＨＲＶ信号的过程进行了动态分析。分析结果表明，它们都成功地检测出了ＨＲＶ信号的生理和病理变化。可见，动态复杂度分析法和动态分形维数分析法对ＨＲＶ信号及类似于ＨＲＶ的信号是很有前途的分析方法。     

复杂网络中基于反应式的危险抑制方法

复杂网络中的危险传播行为依赖于网络拓扑结构和节点的动态特性.网络拓扑结构与危险传播的动力学机制是分离的,因此需要结合节点的动态信息来分析网络中的危险传播机理.本文针对该问题提出一种复杂网络中基于反应式的危险抑制方法,该方法主要针对节点当前的感染模式,采取相应的免疫策略进行防护.通过仿真实验表明,本文提出的免疫策略可以更加有效地抑制复杂网络中的危险传播.     

基于流固耦合钻柱系统动力学模拟

通过研究钻柱系统的非线性动力学问题,建立了钻柱系统流固耦合动力学方程.利用Galerkin截断方法,将偏微分方程转化为常微分方程,采用Runge-Kutta积分法进行了数值模拟,研究了不同支撑刚度系数下,系统脉动频率、脉动幅值和质量比等参数激励对钻柱系统动力学特性的影响.结果表明,在不同的参数激励下模型表现出丰富的动力学行为,呈现不同的周期运动、拟周期运动、混沌运动和跳跃间断现象.系统由混沌运动通往周期运动的路径为倍周期倒分岔形式;支撑刚度在一定程度上引起系统固有特性的改变,对系统的非线性动力学行为有复杂的影响.     

Area Logistics System Based on System Dynamics Model

At present, there are few effective ways to analyze area logistics systems. This paper uses system dynamics to analyze the area logistics system and establishes a system dynamics model for the area logistics system based on the characteristics of the area logistics system and system dynamics. Numerical simulations with the system dynamic model were used to analyze a logistic system. Analysis of the Guangzhou economy shows that the model can reflect the actual state of the system objectively and can be used to make policy and harmonize environment.     

Stability analysis via the concept of Lyapunov exponents―a case study

The dynamics characteristics of the robotic arm system are usually highly nonlinear and strongly coupling,which will make it difficult to analyze the stability by the methods of solving kinetic equations or constructing Lyapunov function,especially,these methods cannot calculate the quantitative relationship between mechanical structures or control input and dynamics parameters and stability.The theoretical analysis process from symbol dynamics modeling of the robotic arm system to the movement stability is studied by using the concept of Lyapunov exponents method. To verify the algorithm effectiveness,the inner relation between its joint input torque and stability or chaotic and stable motion of the 2-DOF robotic arm system is analyzed quantitatively. As compared with its counterpart of Lyapunov's direct method,the main advantage of the concept of Lyapunov exponents is that the methods for calculating the exponents are constructive to provide an effective analysis tool for analyzing robotic arm system movement stability of nonlinear systems.     

基于混合建模方法的车用比例电磁阀热效应影响分析

针对现有方法无法准确分析、评估热效应对车用比例电磁阀动态性能影响的问题，提出了一种基于多物理场有限元方法与系统动力学混合建模的分析方法. 该方法首先在考虑环境温度下，根据电磁铁的发热与散热特性，建立包含电磁、温度、结构的有限元模型，获得准确的温度场分布及关键参数的变化规律；然后，再与系统动力学方程相结合，建立考虑温度场的系统动态模型；最后，通过试验对比分析了电磁阀在无温升和有温升时的动态特性. 研究结果表明:由温度场引起的参数变化对动态特性有很大影响，当电压为8 V时，电磁阀启动时间延迟了2 ms，建压时间延迟了3 ms；通过试验验证了该方法能够分析热效应对电磁阀动态性能的影响.      

基于Hammerstein模型的DC/DC变换器建模方法研究

由于开关器件的存在,DC/DC变换器作为一种强耦合、强非线性的装置.可将静态非线性特性和动态线性特性分开考虑.提出了一种采用Hammerstein模型建立DC/DC变换器数学模型的方法.该方法从输入、输出信号的相关函数出发,采用m3序列作为输入信号,从而建立变换器的Hammerstein数学模型.最后,以CUK变换器为例,在Matlab/Simulink中通过仿真验证了提出的方法是有效的.     

Principal component cluster analysis of ECG time series based on Lyapunov exponent spectrum

In this paper we propose an approach of principal component cluster analysis based on Lyapunov exponent spectrum (LES) to analyze the ECG time series. Analysis results of 22 sample-files of ECG from the MIT-BIH database confirmed the validity of our approach. Another technique named improved teacher selecting student (TSS) algorithm is presented to analyze unknown samples by means of some known ones, which is of better accuracy. This technique combines the advantages of both statistical and nonlinear dynamical methods and is shown to be significant to the analysis of nonlinear ECG time series.     

基于粒子群算法的水环境规划演化博弈分析

水环境控制规划系统具有结构、环境、行为等方面的开放性、动态、涌现等非线性的复杂性特征,该文基于群智能理论的改进PSO算法对非线性水污染控制系统动态博弈过程进行求解分析;以期实现非线性水污染控制系统规划全局最优化求解的高效性.     

工业事故时间序列混沌特性判定及其实证研究

传统的理论已难以解释工业事故系统中的无序、不规则和复杂的演变过程,因此利用混沌理论来分析工业事故系统中的变化规律将成为工业事故非线性动力学理论控制研究的热点。从工业事故时间序列出发,对其进行分析,初步结果表明,工业事故时间序列具有混沌动力系统的一些特征,对此文中提出了通过相空间重构以及Lyapunov指数来判定工业事故时间序列的混沌特性。最后以我国南方某省的工业事故时间序列为例实证研究了混沌特性判定问题。结果表明该研究对预防和控制工业事故的发生,改善我国工业安全生产状况具有指导意义。