谐和与随机噪声激励下一类非线性系统的响应

针对一类具有一般非线性项、广义力和外扰激励的两质量相对转动非线性动力系统,利用Lagrange方程建立系统的动力学普遍方程。采用Lyapunov函数方法和多尺度法,研究系统的响应问题。结果表明:自治系统在平衡点是渐近稳定的,利用多尺度法分离系统的快慢项,得到非自治系统在谐和与随机噪声联合激励下的一阶近似解。为进一步研究随机扰动对相对转动非线性动力系统的影响奠定了理论基础,具有广阔的应用前景。     

船舶在波浪中运动的非线性耦合方程及其稳态解

在船舶与海洋这个自制系统中，把船舶的运动以及船舶与海洋之间的相互作用，表示成能量形式的Ｌａｇｒａｎｇｅ函数，用Ｈａｍｉｌｔｏｎ方法推导出船舶在波浪中三维空间运动的非线性耦合方程，然后用多自由度非线性摄动法中的多尺度法求解船舶运动方程的稳态解。     

梅雨期涡旋系统能量尺度相互作用

选取长江中下游地区一次梅雨期低涡暴雨过程，对实测资料作带通滤波后，分别应用天气尺度和次天气尺度涡度方程，计算方程各项在对流层各层次的量值，表明天气尺度涡旋场的演变，绝对涡度通量散度项是主要动力过程，而次天气尺度涡旋场的演变则决定于对流层低层两类尺度涡旋系统非线性相互作用．     

基于多尺度奇异谱分析的转子碰磨诊断的数值仿真

针对从系统时间响应谱分析的角度研究转子碰磨故障的识别和诊断问题，提出了一种新的基于多尺度奇异谱分析的故障诊断方法．该方法首先建立转子碰磨模型，并用龙格-库塔法求解碰磨转子的运动方程得到碰磨转子的时间响应；其次构造了一种简单的多尺度奇异谱分析方法，用不同尺度下的各阶经验正交函数作为分析函数；最后用提出的多尺度奇异谱分析方法分析了碰磨转子和正常转子的时间响应信号．数值仿真结果表明，具有数据自适应的分析函数能够捕获信号的不同特征，通过比较不同阶次的分析函数分析的结果，可以有效地对转子碰磨进行识别和诊断．     

以矩形/长方体为周期复合材料的弹性力学问题的多尺度分析

针对呈矩形／长方体为周期的复合材料弹性力学问题，对具有高速震荡系数的弹性方程给出了一种多尺度渐进分析方法，描述了以矩形／长方体为周期的复合材料以及相关的弹性力学方程．对此种周期区域进行双尺度分析得到其计算力学性能参数的公式及相应位移场的一些理论结果，给出了基于双尺度方法来计算复合材料的多尺度计算程序．     

不对称转子系统的非线性振动

对不对称转子系统的非线性振动问题进行了研究，首先用哈密顿原理导出运动微分方程，这是刚度系数周期性变化的激励和强迫激励振动方程，然后用多尺度法研究1／3亚谐共振，主共振，求得平均方程，分叉响应方程和定常解，讨论了刚度不对称性，质量偏心以及外阻尼对幅频响应的影响，结果表明，刚度不对称性，质量偏心都使不稳定区增大，而外阻尼能使共振振幅减小，最后用奇异性理论分析分叉响应方程和定常解的稳定性，得到了局部分叉集和不同区域的不同的分叉响应曲线。     

自参数振动系统的稳定性分析

研究了一类带有粘性阻尼摆的自参数振动系统.通过系统运动的拉格朗日方程和牛顿第二定律,建立了振动系统的运动方程;采用多尺度法寻找方程的二阶近似解;讨论其平衡解,并通过罗斯-霍尔维兹判据判断其稳定性条件;数值模拟了系统的幅频响应曲线和Poincaré映射图.     

一类薄板系统的局部分叉研究

分析了一类薄板系统的局部分叉以及双Hopf分叉等问题.选取一类受到参数激励和外激励共同作用的薄板作为研究模型,在其非线性动力学方程的基础之上,通过多尺度法进行计算,得到这类薄板系统在直角坐标系和极坐标系下的两种平均方程;通过数值约化取得薄板系统对应的分叉响应方程,借助非线性动力系统中的奇点分析理论研究了分叉响应方程的复杂分叉现象;通过对薄板系统存在的不同定常解的分析,获得薄板系统在选定参数平面上的局部分叉集.     

具有弱周期调制的形变超晶格退道效应

把超晶格“折沟道”对粒子的作用等效为形状相似的弱周期调制。利用正弦平方势把粒子运动方程化为具有外周期弱调制的非线性微分方程，导出了退道系数与晶格形变的关系。利用多尺度法研究了系统的主共振和子共振。     

具有高逼近阶的插值多尺度函数的构造

研究了对应于插值多尺度函数的两尺度矩阵符号的特殊形式,并将其代入逼近阶方程,推导出逼近阶方程的一种新的表达式。给出了构造具有高逼近阶的3尺度紧支撑插值多尺度函数的具体算法,应用该算法设计了几组例子,计算得到了含有一个或两个参数的滤波器的准确表达式,同时计算出了使多尺度函数具有最高正则性的参数值,并画出了相应的光滑的尺度函数图形。     

非线性耦合振动系统的频响函数

求系统的频响函数是研究非线性振动问题的一个关键。本文应用多尺度法通过消除摄动方程的永年项来获得频响函数。具体讨论了一个二自由度非线性耦合系统,求出了在不同主共振和内共振情况下的频响函数。     

索结构风雨振局部分岔

索结构风雨振（RWIV）是索结构振动中最为强烈的一种．利用直接多尺度方法，对具有线性耦合的两个自由度索结构风雨振的模型进行了研究．根据消除永年项条件，得到了系统稳态非平凡解的分岔方程．利用奇异性理论进一步分析，得到系统余维3普适开折．借助Mathematica软件，对系统局部分岔行为进行研究，得到系统二维平面转迁集以及相应的局部分岔．研究表明，索结构风雨振系统中存在丰富的分岔现象．     

水轮发电机定子磁固耦合电磁激发的分岔与混沌

为研究水轮发电机定子系统磁固耦合电磁激发非线性振动，以双壳系统模型作为水轮发电机定子系统的数学模型，应用非线性多尺度法分析水轮发电机定子双壳系统在电磁力作用下的主共振问题，并进行数值计算．结果表明，随着激励幅值的增大和阻尼的减小，系统主共振稳态响应的振幅增大．按照奇异性方法得到系统主共振分岔响应方程在开折参数和物理参数平面的转迁集和分岔图．利用Melnikov方法得到系统可能出现混沌运动的临界值．     

正交对称平衡多尺度函数的构造

讨论一类3-系数,4-系数和5-系数的两尺度加细方程特殊解的存在性,证明3-系数和5-系数两尺度加细方程的解不可能是正交对称平衡的多尺度函数,而对4-系数的两尺度加细方程而言,存在两个正交对称平衡的多尺度函数解.建立构造正交对称平衡的多尺度函数的算法,并给出构造算例.     

裂纹发电机转子轴系电磁激发主参数共振

建立了双质量裂纹转子扭振参数激励系统的数学模型。此模型以发电机产生的电磁力矩作为驱动源，应用多尺度法，给出了参数激励下的主参数共振解。通过对定常解平均方程的稳定性分析，得到了系统主参数共振解的幅频响应曲线。     

二维低波速Helmholtz方程的异质多尺度-内部惩罚间断有限元方法

将异质多尺度方法和内部惩罚间断有限元方法相结合，构造了求解二维低波速Helmholtz方程的异质多尺度-内部惩罚间断有限元方法，并在局部周期条件下给出了算法的最佳误差估计。     

基于多尺度方法的1∶3共振双Hopf分岔分析

利用改进的多尺度方法对一个电路振子模型1∶3共振附近的动力学行为进行了研究.应用该方法得到了系统的复振幅方程,进而得到一个振幅与相位解耦的三维实振幅系统,通过分析实振幅方程的平衡点个数及其稳定性,将系统共振点附近的动力学行为进行分类,发现了双稳态等动力学现象,数值模拟验证了理论结果的正确性.     

对流扩散方程的多尺度解耦小波算法研究

针对传统有限元方法在求解对流扩散问题时常会出现的数值震荡和数值耗散等缺点,提出一种对流扩散方程的尺度解耦小波求解方法。介绍第二代小波多分辨分析,推导有限元多分辨空间的两尺度关系,提出对流扩散方程的多尺度计算框架。推导对流扩散方程的解耦条件,并利用提升方案构造多尺度解耦小波。提出多尺度解耦小波算法,该方法通过向求解域添加解耦小波,逐步逼近问题精确解。数值算例证明,解耦小波是一种求解对流扩散方程性能优良的小波基。     

用颗粒相双尺度二阶矩湍流模型模拟突扩两相流动

基于将颗粒脉动分成湍流引起的大尺度脉动和颗粒间碰撞产生的小尺度脉动的概念，应用单相流动多尺度湍流模型方法，从双流体模型出发，推导和封闭了颗粒的双尺度脉动雷诺应力方程、大尺度脉动能量传递率方程、小尺度脉动耗散率方程和两相脉动关联方程，用统一的湍流模型方法构造了包含颗粒两类脉动的新的颗粒双尺度二阶矩两相湍流模型．用该模型对突扩管内的两相流动进行了数值模拟，并和单尺度的二阶矩两相湍流模型进行了比较，计算结果和实验数据吻合较好，比单尺度的二阶矩两相湍流模型的计算结果有所改进．     

绿洲稳定性研究的几个基本理论问题

目的 探讨绿洲稳定性的尺度、内涵和机理。方法 在回顾绿洲稳定性研究的基础上，主要采用系统论研究方法，从尺度入手，寻求解决问题的途径。结果 指出绿洲稳定性是具体尺度下的相对概念，提出绿洲稳定性的多维多层尺度类型体系、尺度间相互转化关系，以生态系统、绿洲复合系统、绿洲山盆系统、区域为尺度，多层次分析回答了绿洲稳定的概念、内涵、作用机理等基本问题。结论 系统理论是揭示干旱区背景下多作用力绿洲稳定性的基本途径；绿洲不稳定的实质是人地关系不协调，稳定的实质是可持续发展；实现绿洲的稳定良性演替，必须通过对复合系统两大驱动力关系进行优化和调控，以寻求自然与人的耦合。