碰撞系统的全局分析方法

基于胞映射的思想,针对碰撞系统的特点,提出了1种碰撞系统全局分析的方法.通过典型的谐和激励下单边约束的Duffing碰撞振子的应用分析,得到了系统的吸引子、吸引域、复杂的边界及边界上的不稳定集,证实了该方法的有效性.     

Duffing隔振系统中的混沌特性研究

文章基于混沌隔振原理,利用Duffing系统在混沌状态下的特殊性能进行隔振,通过对周期激励Duffing系统的相图、全局分岔图、庞加莱映射图的分析,说明了混沌的存在,以及混沌运动与各参数之间的关系,并给出了特定Duffing系统的混沌隔振效果.     

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.     

利用线化和校正法求非线性振动近似解

非线性问题研究是当今工程应用研究的热点问题之一,常规方法有多尺度法、积分法、平均法、同伦摄动法等。但常规方法所能解决的非线性问题仍然十分有限。本文应用线化和校正法,研究了Duffing方程的非线性振动,分别求出了Duffing方程非线性振动周期的精确解和近似解,利用Maple9.0绘图分别作出了Duffing方程周期、绝对误差和相对误差随参数k的变化曲线。所得结论为Duffing方程周期随参数k的增加而减小,相对误差随参数k的增加而增加;Duffing方程周期近似解与精确解比较,具有简单实用、精度高、相对误差低等优点。该方法在求解非线性振动中具有较强的理论价值和实用价值。     

非线性振动系统同(异)宿分岔问题的研究

为解决传统方法在求解非线性振动系统同(异)宿分岔问题过于复杂的问题,以双曲函数摄动法为基础,通过解析非线性振动系统派生方程,再对得出的解析解进行摄动得到最终解析式,提出了计算非线性振动系统同(异)宿轨道解析式更加有效的方法,简化了现有方法求解的复杂性.     

考虑非线性弹性力的滚珠丝杠系统分岔与混沌特性分析

应用弹性力学位移法及Galerkin法建立了数控机床进给系统滚珠丝杠的数学模型,指出非线性弹性力作用下的滚珠丝杠系统可以用有阻尼的Duffing方程来描述,并用林滋-庞加莱奇异摄动法求得系统的自由振动二次近似解析解.通过参数辨识仿真及试验研究对模型进行验证,发现在进给系统运动过程中,受轴向力、径向力、扭矩等多种载荷作用的影响,滚珠丝杠系统会发生非线性振动,出现分岔及混沌现象,系统刚度随工作台位置的不同而变化,呈现出非线性规律,使运行中的系统固有频率不稳定.根据工作台振动加速度时间序列和频谱图存在的混沌特征,断定进给系统是一个非线性动力学系统,可为数控机床的动态系统辨识提供依据.     

正则摄动法及其在非线性力学中的一些应用

本文主要讨论正则摄动法的基本原理及解题要点,并就Duffing振动问题比较了此法较其他小参数法的明显优点。     

含平方项软弹簧Duffing方程的浑沌阈

把弱周期干扰力作用下的含平方项软弹簧Duffing方程作为受小摄动的Hamilton可积系统,给出了对应于由异宿轨道构成的异宿环的Melnikov函数,由此得到系统的浑沌阈。与以往的数值结果进行比较,误差较小,并列举产生误差的原因。     

一个摄动的可行SQCQP算法

通过引入新的摄动策略,提出一个摄动的可行序列二次约束二次规划（SQCQP）算法.该算法全局和超线性收敛并且去掉了传统SQCQP算法全局收敛性分析中的一致正定性假设.     

全球二氧化碳温室效应演化性态的胞映射方法研究

运用简单胞映射方法和Saltzman大气模式对大气环境中导致温室效应的CO2气体的复杂演化非线性非平衡态动力学行为进行了全局分析.研究表明:在胞映射构成的相空间中得到离散化大气环境系统两个全局吸引子,一个是稳定态吸引子,另一个是非稳定态吸引子.分析相平面中多步吸引域的运动轨迹发现:Saltzman系统在相平面中的运动轨迹呈稳定螺旋.通过改变CO2浓度参数,考查了全局吸引子在相平面中的移动趋势,同时推断出系统的全局稳定性关于CO2浓度的变化趋势,且当CO2浓度处于特定区间时,系统吸引子周围出现新的极限环吸引子,说明系统存在周期振荡行为.