一类拟Hamilton碰振系统的全局分岔及多解共存现象分析

研究了一类拟Hamilton碰振系统的全局动力学特性,参照同宿轨道的Melnikov函数形式,构造了周期轨道次谐Melnikov函数.并用一类拟Hamilton碰振系统详细介绍了其计算方法和运用,数值结果验证了构造的次谐Melnikov函数的有效性.另外用改进的胞映射方法对这类系统的全局分岔和多解共存现象进行了分析,发现随着外激励力的变动吸引子数量发生变化,各个吸引域形态复杂且相互缠绕.     

有界噪声与谐和激励下四分之一车模型的Melnikov混沌

研究了有界噪声与谐和激励作用下四分之一车模型的动力学行为。首先给出了有界噪声激励与谐和激励下四分之一车模型的具体表达式。然后利用随机Melnikov方法得到混沌运动的必要条件。结果表明临界幅值随着强度参数的增加而增加,且当强度参数增大到一定值时,临界幅值保持不变。最后,用两类数值方法即最大Lyapunov指数与庞加莱截面验证了上述结果。     

关于ZK-BBM方程的扰动分析

利用多参数形式的行波变换将ZK-BBM方程转化为常微分方程,分析出系统存在关于波速c的连接鞍点的同宿轨线,即ZK-BBM方程的孤立波解曲线;当系统发生阻尼扰动和外激励扰动时,该孤立波解曲线发生重大变化,运用Melnikov方法,给出了混沌的阀值曲线;并且通过数值模拟,给出了系统随扰动参数变化走向混沌的周期倍分岔图。     

微弱信号混沌检测系统混沌阈值的确定

为确定用混沌系统检测微弱信号时混沌态到大尺度周期态的阈值,采用Melnikov函数方法求出了一类软弹簧Duffing振子的混沌阈值;并理论预测出了不同参数(α,ω)下混沌带存在的区域.结果表明,数值仿真值与理论预测值是一致的.通过大量的实验得出了调整系统参数(包括外加激励的振幅、频率、初值)对系统运动产生影响的规律.     

冠状动脉系统的复杂动态与混沌控制

研究两类冠状动脉系统:N型与S型.利用Melnikov方法,得到两类系统在参数条件下产生Smale马蹄意义上的混沌的阀值.通过数值模拟,不仅可以证明理论分析的正确性,同时显示出理想的分支图形和更多新的复杂动力学行为.数值模拟包括相图、势能图、同宿分支曲线和分支图,通过这些较直观地反映出系统随周期激励外力强弱变化的动态特性、复杂性和非线性特征,揭示了系统的分支形式以及通向混沌运动的道路.最后对系统的混沌运动状态进行了有效的控制.     

拟周期扰动下一类电力系统的混沌行为

研究了经典的二机互联系统在双频拟周期激励下的动力学行为.利用Melnikov函数方法对该系统进行理论分析,给出了系统出现Smale马蹄混沌的必要条件,并讨论了几个关键参数与系统混沌的关系.     

非均质物理双摆的混沌特性研究

为了解决工程实际中材料质量不均匀分布对双摆系统运动的影响,在均质物理双摆模型的基础上,将摆的质心位置和摆的转动惯量提取为变量,建立非均质双摆模型。将非均质双摆系统由Hamilton系统近似为拟Hamilton系统,运用双自由度的Melnikov法,得到拟Hamilton系统存在Smale马蹄意义下混沌的能量阈值,以此作为Hamilton系统的混沌条件。利用最大Lyapunov指数图、分岔图、Poincaré截面图等数值方法验证混沌条件的正确性,并详细分析了各参数对系统运动状态的影响和作用机制。结果表明,非均质双摆的混沌阈值有较高复杂性,而且摆长、摆重、第一摆的质心位置同时影响着系统的能量与混沌阈值,解释了质心位置和转动惯量等参数发生变化时,系统在混沌和拟周期之间交替变换的原因。进一步研究了参数取值与Melnikov法适用性之间的关系,通过数值仿真分类讨论了Melnikov法不适用时的参数取值情况。     

具有高阶色散和立方-五次非线性项的薛定谔方程的孤立波的保持性

研究了具有高阶色散项和立方-五次非线性项的薛定谔方程(NLSE)在扰动下孤立波解的保持性。通过行波变换将NLSE转化为平面动力系统,由Melnikov方法得到混沌阈值,通过分岔图、最大Lyapunov指数和Poincaré截面图验证了该系统存在Smale马蹄意义下的混沌,从而在参数选择时规避该区域来获得孤立波的保持区域。     

起落架非线性结构对飞机前轮摆振的影响

假设前起落架支柱上端固支,并且给出了用以描述六自由度的前轮摆振运动的非线性微分方程组,使用谐波平衡法研究了考虑支柱弹性影响,具有库仑摩擦及非线性阻尼的前轮摆振系统的稳定性问题。采用优化特征值实部的方法,确定了非线性摆振系统的极限环以及临界参数曲线。结果表明,起落架结构的非线性项对前轮摆振稳定区域有着重要的影响。     

非高斯平稳有界噪声激励下混沌系统动力学研究

为解决信号检测理论在通讯、雷达、声纳、故障诊断等领域应用受限的问题,提出了随机Melnikov方法研究非线性系统在微弱周期信号和噪声信号联合摄动下的混沌运动行为,得到了微弱周期信号和非高斯平稳有界噪声信号联合摄动下的混沌运动特征.混沌的临界幅值与噪声强度的关系表明,在不强的非高斯平稳有界噪声背景下,有界噪声增大了激励阈值,混沌现象不容易产生.     

电力系统在周期扰动下的混沌研究

为了研究电力系统在周期扰动下产生混沌的现象,提高电力系统的稳定性,将单机无限大系统转化为周期干扰下的Hamilton系统,并利用Melnikov方法研究电力系统产生混沌的物理条件.推导了Melnikov函数具有简单零点的条件,得出了产生混沌的参数区域,为准确判别混沌振荡提供了计算依据.理论分析和数值仿真表明,如果扰动功率较小,则不会产生混沌;如果扰动功率较大,系统将出现混沌.     

Helmholtz-Duffing振子同宿分岔的自适应反馈控制

研究了含有一个非对称参数的Helmhotz-Duffing振子,用自适应反馈控制方法和Melnikov方法,通过增加一个自适应反馈控制方程后,临界同宿分岔曲线提升,从而在频率、振幅参数平面上原来发生暂态混沌现象的区域缩小,数值模拟证明了理论分析结果和这一方法的有效性.     

具有初挠度的受热双层金属圆板的混沌运动

考虑几何非线性和均匀静态温度的影响,研究了具有初挠度的双层金属薄板在周期时变横向载荷作用下的混沌运动。采用Galerkin法得到含二次和三次非线性项的动力学方程,利用Melnikov函数法,从理论上给出系统发生混沌运动的临界条件。借助于计算机代数系统Maple进行定量搜索与模拟,并利用Poincaré映射和相平面轨迹以及时程曲线加以判断。结果表明,受热双层板在强迫振动时存在复杂的混沌运动。     

非自治屈曲薄板全局分叉与混沌动力学

基于多自由度哈密尔顿系统的Melnikov理论,研究了参数激励下四边简支矩形薄板在屈曲状态下的全局分叉与混沌动力学.直接对非自治常微分方程进行全局分析,比文献中经过多次化简近似所得到的规范形更加接近原系统的性质.薄板的屈曲状态是文献中用多尺度方法所不能研究的.分析结果表明参数激励下四边简支矩形薄板存在Smale马蹄意义下的混沌,数值模拟进一步验证了解析方法的正确性.     

Φ6 - DVP振子在单势阱参数下的混沌特性

利用Melnikov方法,分析了含有5次方恢复系数项的Φ6 - Duffing-van der Pol振子系统在单势阱参数条件下产生Smale意义下的混沌的必要条件.通过Poincaré截面图、分岔图、Lyapunov指数谱和Lyapunov维数等理论和数值方法,阐明了系统运动在单势阱参数下随周期激励信号变化的动态特性、复杂性和系统的非线性特征.     

一类2个自由度Hamilton系统的动力学性质

主要考虑了一类耦合二阶常微分方程组在参数b{12},b{21}均大于零的情形下,通过适当的尺度变换将此方程组变成具有2个自由度的Hamilton系统,利用Hamilton系统的相关知识分析了系统的平衡点、周期轨、同宿轨,并且运用Melnikov方法研究了系统的混沌性.     

单自由度碰振模型擦边分岔分析

本文研究了一般的带刚性约束单自由度碰振系统,给出了系统满足擦边余维二分岔的条件,数值模拟了系统擦边余维二分岔点附近区域的开折图,用Lyapunov指数验证系统由于擦边分岔从周期运动进入混沌.     

双边约束下形状记忆合金梁的混沌运动

基于非光滑系统的Melnikov方法,研究谐和激励下双边约束形状记忆合金梁的混沌运动,得到了系统出现Smale马蹄混沌的必要条件,并通过数值仿真研究系统的相图、Poincaré截面图以及最大Lyapunov指数.结果表明:数值仿真结果与Melnikov准则下的解析结果相符;当参数取特定值时,较大的碰撞恢复系数可抑制混沌...     

非线性KP-BBM方程行波解的动态分析

研究了一类受到阻尼扰动和外激励扰动的非线性KP-BBM系统，通过行波变换转化为常微分方程，运用Melnikov方法和数值积分法来计算同宿轨稳定流形和不稳定流形间的距离，得到了该系统在一定参数条件下，孤立波将会历经倍周期分岔变化走向混沌之路并且给出对应的混沌阀值曲线，并运用仿真实验验证了结论的正确性。     

参数激励两自由度非线性振动系统的分岔分析

文章给出了在参数激励作用下及在固有频率为２∶１的内共振条件下,两自由度非线性振动系统主参数激励高阶模态的非线性响应．采用多尺度法得到其振幅和相位的调制方程,分析发现平凡解通过树枝分岔产生耦合模态解;并采用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法研究全局分岔行为,确定了产生Ｓｍａｌｅ马蹄型混沌的参数值．