Hopf分岔和车辆蛇行运动的研究

本文对某型机车进行简化并建立了其动力学方程。对机车蛇行运动及其hopf分岔进行了讨论,研究了求解机车蛇行运动hopf分岔及其极限环的数值方法,进行了数值仿真,并对其结果进行了分析。     

高速列车蛇行运动分岔类型及评价方法研究

主要研究高速列车超临界和亚临界分岔蛇行运动的基本特征和评价方法.首先考虑不同轨道激励对蛇行运行分岔图的影响，并且提出一种在轨道激励的基础上增加横向脉冲的方法，然后根据极限环波幅、构架横向加速度均方根值及轮轴横向力均方根值分别对高速列车蛇行运动稳定性进行对比.针对不同高速列车进行极限环失稳后的安全性评估，分析高速列车蛇行失稳的脱轨安全性.另外，对于具有磨耗型车轮踏面的车辆，也对其蛇行运动稳定性和运行安全性评估进行了探讨.最后，在滚动振动试验台上进行了稳定性测试，比较了不同蛇行运动稳定性评价方法并验证了仿真结果.     

一类非线性金融系统的hopf分岔研究

研究了一类非线性金融系统。首先利用特征方程和Routh Hurwitz准则对系统的平衡点的稳定性和hopf分岔的存在性进行了研究;其次利用解析法研究了系统hopf的分岔方向和分岔稳定性;最后证明了在一定条件下,系统的hopf分岔是亚临界的。     

高速列车蛇行运动稳定性研究概述

高速列车长期服役的可靠性是高铁建设的首要保证,自激蛇行运动是轨道车辆所特有的一种失稳形式,为了保证车辆的运动稳定性,确保其高速、安全行驶,以高速列车蛇行失稳的理论研究方法为背景,概述了蛇行失稳研究中的主要研究方法及其存在的不足,对近期的研究热点方向进行了概述并对非光滑分岔、非对称运行稳定性等方向进行了展望。对于高速列车的确定性和稳定性而言,在不考虑车辆非线性特性的情况下,一般可以采用特征根法、Routh-Hurwitz准则判定法、最小阻尼系数等方法进行分析;当必须考虑轮轨接触以及悬挂系统等非线性特征时,可以采用特征值变化法、QR算法+二分法、中心流形法、打靶法、延续算法等方法。对于车辆的随机稳定性而言,可以采用随机非线性动力学Hamilton理论、蒙特卡洛法、半隐式的Milstein随机数值模拟、小数据量等方法对随机稳定性、随机分岔以及分岔类型进行分析。由于能够考虑自身结构参数激励、轮轨接触不平顺激励,能得到更接近真实运行条件下的失稳临界速度,随机稳定性、随机分岔的理论研究和试验研究逐渐得到研究人员的关注,成为高速列车蛇行失稳研究的热点方向。     

基于全因子DOE的机车抗蛇行减振器布置方式及参数优化

针对国内某型160 km/h高速机车,归纳出4种典型的抗蛇行减振器布置方式,并通过SIMPACK建立机车动力学模型。以提高机车横向平稳性和蛇行稳定性为目标,采用基于全因子DOE方法对抗蛇行减振器阻尼、关节刚度和横向安装角进行优化,并利用Pearson相关性系数分析法研究抗蛇行减振器参数对机车横向动力学性能影响规律。研究结果表明：布置方式对机车横向动力学性能具有显著影响,当采用开口向外布置方式时,机车可实现较优的横向平稳性且可以通过调整横向安装角来消除前后司机室横向平稳性差异。此外,减小抗蛇行减振器阻尼和关节刚度有利于改善机车横向平稳性和蛇行稳定性,与布置方式无关;但横向安装角对横向动力学性能的影响受到布置方式的影响。     

SS7E型机车抗蛇行减振器座改进设计

对SS7E型机车抗蛇行减振器座的结构和疲劳强度进行分析,并通过结构改进,设计出满足机车运行要求的抗蛇行减振器座。     

一个非线性气动力模型的分岔研究

研究一个来自工程中的非线性力学模型,我们运用常微分方程几何理论和非线性动力学的分岔理论对其进行奇点类型分析,讨论其周期运动的存在性和Hopf分岔、全局分岔等问题,并进行数值模拟对理论结果进行验证．通过理论分析和数值模拟的研究方法,得到了所研究系统较为全面的定性结果．     

一类具有时滞的广义Logistic模型的hopf分支

研究了一类具有扰动时滞的广义Logistic模型的hopf分支问题。首先根据特征值理论得到了其产生分支周期解的条件；然后用函数正交性条件得到了其近似周期解的表达式；最后通过实例，利用Matlab得到了其参数取不同值时的数值解的曲线拟合图，并对参数进行了讨论。     

一类特殊4次系统的奇点量

研究一类特殊4次系统的中心焦点问题及hopf分岔,得到了这类系统的前15个奇点量公式,同时还得到了其他一些有用的结果.     

超临界平面耦合轴向运动梁的静平衡分岔

运用数值方法研究固定边界条件下,超临界速度范围内的轴向运动梁横向与径向耦合平面的静态平衡位形分岔行为,其中轴向运动梁的静态平衡位形包括直线形状的0解,以及随传输速度分岔得到的曲线形状的非平凡分岔解.在梁的两端固定的边界条件下,运用有限差分法对轴向运动梁平面耦合非线性方程以及对应于非线性平面耦合方程的静态平衡方程作数值解.以铜材料的梁为例,数值求解轴向运动梁耦合平面的静平衡非平凡解,并仿真分析了系统参数对非平凡分岔解的影响.     

基于RBFNN代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化

针对高速机车横向动力学中的悬挂参数优化问题,首先,以国内某型2B0轴式高速机车为基础,采用SIMPACK软件建立该机车动力学模型;其次,以蛇行稳定性和横向平稳性指标为优化目标,同时兼顾新轮和磨耗轮2种轮轨接触状态,通过拉丁超立方试验设计方法对关键悬挂参数进行采样设计;最后,根据试验设计结果构建转向架悬挂参数映射到机车横向动力学性能的RBFNN代理模型,并利用Sobol敏感性和Pearson相关性分析方法来量化悬挂参数对优化目标的影响程度。研究结果表明：在参数给定优化范围内,机车横向动力学性能几乎不受二系横向减振器节点刚度变化的影响;而蛇行稳定性对一系纵向刚度、抗蛇行减振器节点刚度以及抗蛇行减振器阻尼较敏感,前后司机室横向平稳性对二系横向刚度最敏感,在高速机车转向架设计中应该给予重视。此外,将代理模型结合遗传算法NSGA-Ⅲ搭建快速多目标优化平台,并通过动力学仿真结果验证该平台的准确性,可有效替代车辆系统动力学模型仿真计算及优化。     

对一个含非线性电容的三阶自治混沌电路的分析

本文提出了一个含有非线性电容的三阶自治混沌电路,对其进行理论分析,并利用Matlab进行数值仿真,发现该系统有非常丰富的非线性动力学行为。由分岔图和相图可以看出,该系统状态变化过程是从周期运动进入混沌,然后又由混沌回到周期运动。     

一类Mathieu方程的混沌分析及控制

利用数值仿真的方法,对一类Mathieu方程的混沌运动及其控制进行了研究.利用分岔图、Lyapunov指数谱和相图等揭示了该系统经由倍周期分岔通向混沌的路径.采用二次分段函数作为非线性反馈控制器,通过控制后方程的分岔图选择适当的控制参数,对这一类Mathieu方程中的混沌行为进行有效的控制.     

一类冲击振动系统的稳定性研究

建立了冲击消振器周期运动的Poincare映射方程,通过数值仿真研究了一类带线性振子的冲击消振器的周期运动向混沌运动演化的全局分岔过程,对其分岔与混沌行为的研究为工业实际中含闻隙机械系统和冲击振动系统的优化设计提供了理论依据．     

基于超混沌数学规划的3SPS-1PS并联髋关节试验机分岔行为分析

针对一种并联髋关节试验机运动分岔特性进行了分析。将高度非线性分岔方程组转化为数学规划分岔方程,从而利用超混沌序列的"遍历"特性,求解出数学规划分岔方程的全部解,改善了分岔方程组求解的收敛性及收敛速度;并以雅克比矩阵行列式等于零为条件,采用单参数驱动方式对试验机分岔点进行了搜索;并对分岔点附近的路径进行了跟踪。结果表明在路径规划中综合考虑试验机的运动学、动力学及装配构型可以提高其稳定性。     

单摆Duffing振子系统建模及其非线性特性数值仿真分析

从单摆问题引出Duffing方程问题,推出了关于Duffing振子的单摆运动方程.利用Matlab进行数值仿真模拟,分析了其运动中的分岔、Lyapunov指数和混沌等非线性特征.     

各种板边条件下大挠度圆板的全局分岔和混沌

计及几何非线性，在各种板边条件下，建立了圆板受迫振动时的非线性动力学方程，采用Galerkin法，将圆板的非线性动力学偏微分方程简化成三种标准类型的Duffing方程，利用Melnikov函数法，确定了可能发生混沌的临界条件，通过数值仿真得到了单谐波运动，亚谐波运动和混沌运动，给出了相平面轨迹，时程曲线，由分岔图判定系统是否处于混沌状态，对系统的全局分岔进行了讨论，实验和数值计算都发现了突变（或跳跃）形象。     

半导体环形激光器的非线性分岔动力学研究

基于半导体环形激光器的电学双稳态行为的动力学模型,运用现代非线性动力学理论对其稳定性和分岔行为进行了分析和数值计算.结果表明,环形激光器中泵浦参数的变化可导致霍普夫分岔,产生极限环以至混沌等复杂的非线性运动.同时,计算了背散射参数变化对环形激光器工作分区的影响,计算表明在不同的工作区中环形激光器将呈现不同的非线性动力学行为包括分岔和混沌.从物理角度对引发这些复杂的非线性运动的原因进行了分析.结果和他人论文中的实验结果相一致.     

一个三阶自治混沌电路的分析

对一个三阶自治电路进行了研究，建立了数学模型，并根据模型对其进行了仿真研究，分析形成混沌的过程。用分岔控制方法实现了混沌的控制，对受控系统做出了控制参数的系统分岔图，由分岔图可以得到控制到np的周期轨道的取值范围，在这些范围内适当选择数值，将电路系统控制到1p，2p等周期轨道，并且只需将系统的单个状态变量反馈到系统的一个子系统就可以达到控制的目标，在电路中比较容易实现。     

一类非线性自治系统的动力学行为分析

利用中心流形对非线性Lorenz系统进行降维操作,并通过Matlab软件数值模拟出其分岔图和Lyapunov指数图,分析研究其稳定性和分岔特性.