奇异性理论在非线性动力学中的应用进展

非线性科学是研究各个不同学科领域中非线性现象共性的一门国际前沿学科,它是在以非线性为特征的各门分支学科的基础上逐步发展起来的综合性学科.动力系统的分岔理论与方法作为非线性动力学的重要组成部分,在工程技术领域得到了广泛的应用.近年来,人们提出了多种研究动力系统分岔问题的方法.在定性分析方面,奇异性理论得到了广泛的重视和应用.奇异性理论是研究约化方程分岔特性的一种有效而全面的方法,它使我们能够用统一的、明确的方法处理各种复杂的分岔问题,并可建立起系统的动力学行为与系统参数间的全面联系.这个理论为在工程设计阶段通过优化参数控制系统的动力行为奠定了理论基础.     

21世纪化学学科的发展趋势

21世纪化学科学发展的特点是各学科纵横交叉解决实际问题。即化学学科的自身继续发展和相关学科融合发展相结合;化学学科内部的传统分支继续发展和整体发展相结合;研究科学基本问题与解决实际问题相结合。科学的发展常常出现预料不到的突破,但解决现实问题有助于我们展望未来,寻找新的突破口。     

转子系统非线性振动研究进展

由于机械运转速度的不断提高和新型材料、新型结构的推广应用,旋转机械的非线性动力学行为日显突出和重要基于线性系统原理的转子动力学理论与方法难以对实践中出现的丰富的非线性动力学现象作出准确的描述、阐释和预测近年 来,随着非线性科学研 究的深入和渗透,转 子系统非线性振动已成为应用力学和机械工程领域的研究热点之一从有利于建立旋转机械振动状态集与故障集之间的映射关系出发,综述了近年来转子系统非线性振动研究的主要进展,总结了转子系统中出现的典型非线性动力现象及其产生机理,目的在于丰富旋转机械故障诊断知识库参５５     

产业共性技术研发组织模式与运行机制

共性技术在我国最早出现在1983年的国家科技攻关计划中,其后,"九五"时期、"十五"时期的科技发展规划以及许多部委的计划中都出现了共性技术的字眼,<国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)>也在多处提到了共性技术, "支持共性技术研究"已经成为一项政策目标.     

细胞神经网络、多涡旋浑沌及同步

自从Poincar6研究有关三体问题以来，非线性现象在许多学科中受到了很大的关注。这就使有关非线性动态特性问题成为了一个跨学科的引起广泛兴趣的课题。现在这些研究为工程师设计新的信息处理系统提供了一个崭新的前景。具有讽刺意味的是人们忽略了在许多系统中观察到的非线性现象。     

一种求解非线性规划问题的粒子群算法

为了求解非线性混合整数规划问题,提出了一种基于随机游走的粒子群优化算法(RWPSO).构造出自适应的惯性权重,平衡了算法的全局和局部搜索能力;提出了一种"随机游走"行为,增强粒子的局部寻优能力;为了防止算法出现早熟收敛现象,提出了"优胜劣汰"更新机制.最后,为了验证算法在求解非线性混合整数规划问题方面的可行性和有效性,将提出的算法用16个常用的测试函数进行了测试并与其他3种算法比较.实验结果表明,RWPSO算法在精确度和成功率方面得到了很大的提高.     

交叉科学方法初探

自本世纪三十年代后,科学的发展出现了一种独特的现象——不仅每一科学领域内部各学科之间的联系、渗透、结合等相互作用空前加强了,而且不同科学领域之间的联系、渗透、结合等相互作用也在加强。这种独特现象主要表现在各层次、各级别的交叉学科蜂涌出现和     

复杂系统的基础非线性动力学、统计物理学、信息和预报

复杂性科学或复杂系统的研究现在已成为系统科学的前沿领域。它用统一的观点来研究物理科学、工程科学、环境科学、生命科学以及人文科学中带有共性的问题。作者认为,这个领域第一次突破是20世纪80年代末到90年代初,是非线性科学、统计物理学与数字仿真中的思想与工具相互作用的结果。     

钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法研究

随着工程结构问题研究发展的深入和电子计算机的迅速发展,非线性有限元法在钢筋混凝土结构分析中得到了越来越广泛的应用。与线弹性有限元法相比,非线性有限元法具有"全过程仿真"的特点。本文对钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法的特点、研究进展、存在问题做了分析和评价;重点探讨了非线性分析中所使用的材料本构方程、材料非线性有限元分析方程和有限元程序的编制。最后对上述研究进行了概括并提出了应用前景。     

工业系统生态化演进的非线性本质

已有的关于生态工业运作机制问题的研究是多角度且富有成效的,但总体说来,缺乏对工业系统生态化演进机制的关注,如系统的演进特征、演进状态究竟是什么,弄清这些问题有助于人们建立理性的工业系统生态化预期,进而选择有效的政策着力点.为了弥补研究上存在的不足,本文采用非线性演化模型对工业系统生态化的动力机制进行分析,系统非线性演化理论的基础是非线性数学理论,非线性数学理论是刻画现实经济系统中大量非线性行为现象的最有效的工具.研究发现:作为复杂的经济社会系统,工业系统生态化进程属于系统非线性演化,系统非线性演化所产生的"分岔"效应具有重要意义,即混合状态(生态型与非生态型以一定比例混合存在)是系统演化所产生的稳定平衡点.而系统单向收敛至一种平衡态(全部企业为生态型或非生态型)是不稳定和不现实的.为此,本文还通过比较研究的方法,应用马尔科夫线性演替理论描述了这种单向收敛于一种平衡态的工业系统生态化线性发展模式.最后,本研究所形成的结论将有助于政府科学、合理地制定生态工业政策.     

非线性科学理论在地质学中的应用

本文旨在探讨非线性这一新兴交叉学科在地质学方面的应用，着重介绍了地质现象非线性行为中的混沌行为、分形理论、自姐织行为及耗哉结构理论，阚述了非线性科学的发展给地质灾害的研究注入了新的活力，崭新的思堆方法和理念特会为地质学研究和预报找到新的突破点。     

变分法在二阶非线性差分方程中的应用

数学、物理学、化学、生态学及经济学等学科产生的非线性微分差分问题,正日益引起人们的重视.本文主要利用变分法,研究了二阶非线性差分方程(组)问题的解与多重解的存在性.     

汽车空气悬架非线性垂向动力学行为研究

文章为了研究汽车空气弹簧悬架在不同初始条件和系统参数改变情况下的变化规律,利用空气弹簧有限元模型拟合出其受力曲线,将非线性动力学与车辆悬架动力学、有限元软件的使用和非线性理论分析结合起来,分析了单频正弦激励下,汽车空气弹簧悬架的四自由度半车模型的非线性行为,研究了系统中出现的分岔及混沌现象;结果表明激励幅值对非线性系统响应的影响较小,在小阻尼的情况下易产生混沌现象。     

前言

我校土木工程系在积极从事教学改革的同时,努力发展科学研究,特别在建筑结构和材料的性能研究、计算分析和应用研究方面取得了许多成果。这期土木工程专辑从一个侧面给予一定的反映。土木工程中的力学、结构和材料学科都是较为古老的学科。但是,由于生产实践的发展和推动,由于各学科之间、各单位之间及国内外的交流协作日益增多,各学科,特别是近代数学、计算机科学和材料科学与结构工程科学的渗透和结合,使传统的结构与材料学科的研究出现了新局面,并朝着下列几方向发展:     

岩土介质沉陷破坏过程中的混沌识别

针对岩石介质的天然属性、复杂地质采矿条件及岩土介质沉陷破坏的本质特征，分析了岩土介质沉陷破坏的复杂性，揭示了岩土介质沉陷破坏现象与非线性科学各分支学科的内在联系；研究了岩石介质破裂出现分岔并随机扩展而导致地层动态沉陷发生混沌的实质，指出了应用混沌理论研究岩土介质沉陷破坏复杂性的可行性，分析了岩土介质沉陷破坏过程中的混沌识别和动态沉陷混沌性的预测。     

非线性热学:非线性光学在热学领域的延伸

作为物理学的子学科之一,非线性光学是建立在介电常数依赖于光波电场强度的事实之上发展而来的,依此类推,已有大量实验事实表明,热学中的热导率也是依赖于温度的,鉴于此,有没有可能把已经很成熟的非线性光学的研究方法或研究思路拓展到热学中来呢?于是,非线性热学这个方向的雏形也就形成了。本文综述了文献中已有的一些尝试,并比较了非线性光学与非线性热学之间的异同。     

双连梁短肢剪力墙结构非线性随机演化分析

在混凝土随机损伤力学研究的基本框架内,基于混凝土弹塑性损伤本构模型和概率密度演化理论,从荷载位移曲线、混凝土和钢筋应变、混凝土损伤和截面内力几个方面对双连梁短肢剪力墙结构进行了分析.分别通过样本轨道、系综数值特征和概率密度三种方式描述了结构非线性随机演化力学行为.研究表明,在结构不同层次的反应中,出现了概率密度曲面"多脊"和"多峰"的复杂演化现象,混凝土非线性与随机性耦合使得结构不同层次的反应变得复杂多样.研究同时发现,在结构受力行为演化过程中,随机性与确定性之间可以互相转化.     

关于一个免疫反应系统的非线性振荡

免疫反应如同生化反应一样也存在非线性振荡现象[1,7-9,10],反映在数学模型上就是微分动力系统存在极限环的问题.我们首先将模型[10]进行了扩展,然后估计了扩展后的系统在抗原-抗体相平面上极限环的相对位置.这一估计对研究免疫反应的非线性振荡现象是用处的.     

非线性摩擦干扰下伺服系统模糊趋近律滑模控制

针对伺服系统由于受非线性摩擦力的影响而产生的"爬行"和"平顶"现象,提出了模糊趋近律方法,设计了基于T-S模糊模型趋近律的滑模控制器,并进行了实验和仿真研究. 实验和仿真结果表明:所设计的控制器能有效地消除低速"爬行"和"平顶"现象,提高伺服系统的跟踪精度;同时该控制器能显著降低常规趋近律滑模控制器的抖振问题,改善控制品质. 该控制器适用于控制品质要求高的伺服系统.     

非线性振动

尽管线性振动理论早已相当完善，但在实际问题中，总有一些用线性理论无法解释的现象。一般说，线性模型只适用于小运动范围，超出这一范围，按线性问题处理就不仅在量上引起较大误差，而且有时还会出现质上的差异，这就促使人们研究非线性振动。尤其近年来，随着非线性振动理论在物理、工程等领域的广泛应用，非线性振动已经成为当前非常重要的学科领域。