达芬-谐波振子解析逼近的新方法

用一种新方法研究达芬 谐波振子的解析逼近解. 将牛顿线性化方法与谐波平衡法组合起来应用于变形后的控制方程, 建立了达芬-谐波振子 频率及周期解的改进解析逼近. 改进的解析逼近在振幅的全部取值范围内, 包括振幅趋于零及无穷的情况, 都有令人满意的精度.     

基于恒等变换的单摆振动解析逼近

应用修正的谐波平衡法构造了单摆大幅振动的解析逼近周期和周期解.通过引入三角变换或反三角变换将单摆振动方程恒等变形为关于新变量的Duffing方程或其他易于处理的非线性振动方程,利用牛顿谐波平衡法构造了单摆振动的解析逼近解.给出的解析逼近周期及周期解简单易用,几乎在振幅(初始摆角)的全部取值范围内,都有很高的逼近精度.     

相对论谐振子解析逼近解的构造

利用牛顿谐波平衡法构造相对论谐波振子的解析逼近周期和周期解. 先引入新变量, 重写关于新变量的控制方程, 再用牛顿谐波平衡法求解. 结果表明: 该方法具有较快的收敛速度; 得到的解析逼近解在振幅全部取值范围内均有效; 构造的解析逼近周期和周期解具有较高的精度.     

一类非线性振动周期与周期解的解析逼近

研究具有奇非线性单自由度保守系统的非线性振动.将控制方程的线性化与调和平衡法组合起来,建立周期及周期解的解析逼近公式.这些公式既适用于小振幅又适用于大振幅情况.举例说明提出方法的有效性.     

Euler杆大挠度屈曲解析逼近解的构造

基于Euler杆大挠度屈曲的控制方程, 构造了屈曲载荷 及最大挠度的高精度解析逼近解. 利用Maclaurin展开和Chebyshev多项式将控制方程中的正弦项用三次多项式近似代替, 得到一个Duffing型方程, 再将牛顿法与谐波平衡法相结合解对应的Duffing方程, 从而给出Euler杆大挠度屈曲的解析逼近解. 求解过程中只需解线性方程组即可构造出屈曲载荷及最大挠度的解析逼近公式. 几乎在自变量的全部取值范围内, 给出的公式都有较高的逼近精度.     

一个强非线性振子的牛顿谐波平衡解

应用牛顿谐波平衡法求解一个具有有理式恢复力的非线性振子的近似频率和近似周期解.这种方法先用牛顿法将非线性方程线性化再用谐波平衡法求解,这样避免直接使用谐波平衡法时需要求解非常复杂的非线性代数方程组.用这种方法可以容易得到高阶近似角频率和近似周期解的显式表达式,这些近似解对小振幅和大振幅的非线性振动问题都有效.当振幅很大时,一阶近似角频率与精确角频率的百分比误差为7.845%,而二阶近似角频率与精确角频率的百分比误差为2.636%.与数值方法给出的"精确"周期解比较,二阶近似解析周期解比一阶近似解析周期解要精确的多.     

强非线性颤振分析的一种改进的等效线性化法

分析了含三次强非线性俯仰刚度的二元机翼颤振系统。线性化俯仰方向的自由振动方程,用谐波平衡法求解该线性化方程,得到了改进的等效线性刚度。采用改进的等效刚度,应用等效线性化法得到了非线性颤振系统的分岔方程。算例表明,该方法提高了等效线性化法的精度。     

增量谐波平衡法在分段结构非线性气动弹性系统的求解

本文将增量谐波平衡法推广至分段结构非线性气动弹性系统的周期响应分析中。对分段结构非线性气动弹性方程,推导其增量谐波平衡过程,研究了分段非性项的处理方法,实现了非线性气动弹性方程到线性化代数方程组的转化,可以为其它的分段非线性的处理提供思路。为了加快本文方法的收敛过程,通过对数值解进行快速傅立叶变换,获得响应中的主导频率成分,避免了盲目地对系统解形进行假设,最终可以快速地获得了响应近似周期解。与数值结果进行对比,验证了本文求解方法的正确性,同时讨论了谐波项数对解的精度的影响以及间隙和刚度比对响应幅值的影响。基于增量谐波平衡法可以快速地获得分段结构非线性气动弹性系统的响应,拓展了增量谐波平衡法的应用范围。     

求强非线性动力系统周期解的MH法和EMH法

提出了改进的谐波平衡法即MH法和EMH法,用于求强非线性系统周期解.MH法直接应用于求解大参数参变系统:x a(t)x b(t)x=c(t).应用谐波平衡法求解强非线性系统,当谐波项取得较少时,求解结果精度低,为此引入最小二乘原理对谐波平衡法加以改进,计算结果精度高.EMH法用于求强非线性自治与非自治系统:x F(x,x)=0和x F(x,x,Ωt)=0的周期解,由于F呈非线性,不能直接应用MH法,为此,先由能量原理得出一次近似解,再引入牛顿迭代原理,得到关于修正量的周期系数方程;用MH法求此修正量,得到的结果精度较高.     

正交异性环形板非线性振动的有限元分析

本文用有限元法研究了正交异性环形板非线性振动的频率随振幅的变化规律。由于结构和运动的对称性，三节点九自由度环形单元被采用，计算表明这神单元是高度有效的．系统的动力学方程借助于拉格朗日方程来获得．由于刚度阵中含有非线性项，计算中使用迭代逐步逼近方程的解．与类似方法相比，本文在对非线性刚度阵的线性化方面作了改进，用能量平衡原理求得线性化系数，使计算结果更趋合理．     

一类三阶中立型阻尼方程的Philos型振动定理

研究一类具分布时滞的三阶非线性中立型阻尼泛函微分方程.利用Philos方法,建立了保证该类方程的一切解振动或者收敛于零的若干新的充分条件,推广和改进了最近文献的结果.     

Banach空间中二阶非线性脉冲微分方程初值问题解的存在性

利用Monch不动点定理和分段估计方法,结合Gronwall不等式,研究了Banach空间中一类二阶非线性脉冲微分方程初值问题解的存在性。将该问题转化为等价的一阶非线性脉冲积分方程,在较弱的非紧性条件和先验估计条件下,获得了其解的存在性充分条件,改进和推广了相关文献的结果。     

求解离子光学系统高阶轨迹方程的新方法

本文讨论求解离子光学系统高阶轨迹方程的逐次积分方法。计算轨迹方程齐次解的积分,可以直接建立轨迹方程非齐次项的G矩阵与该非齐次方程的特解轨迹S矩阵的转换关系。把这个关系归结为特解生成矩阵。按照这种改进的理论方法,高阶轨迹的求解简化成为G矩阵与L矩阵的相乘,S矩阵各元素间的某些相互关系亦同时被清晰显示。     

2＋1维扩散长波方程的显式行波解

借助于Mathematica软件和吴文俊消元化,通过改进的双曲函数法,求解2 1维扩散长波方程,结果获得了该方程的8组精确解,其中包含奇性孤波解和周期解,这种方法也适合于求解其它非线性方程（组）。     

简支多边形薄板振动问题的准格林函数方法

提出一种新的数值方法--准格林函数方法.以简支多边形薄板的振动问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想.即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将薄板振动问题的振形控制微分方程化为两个耦合的第二类Fredholm积分方程.边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性;最后由积分方程的离散化方程组有非平凡解的条件,求得固有频率.数值算例表明,该方法具有较高的精度.     

一类p-Laplacian方程组边值问题的正解

讨论了一类具有p-Laplacian算子的方程组的边值问题,并利用不动点指数定理,建立了满足初值条件的一个正解的存在性条件,改进和推广了相关文献中的一些结论。     

非理想二元混合表面活性剂体系的表面张力方程

将非理想混合吸附理论与Ｓｚｙｓｚｋｏｗｓｋｉ方程相结合,建立了非理想二元表面活性剂体系的表面张力方程,并提出了确定方程参数的单点实验法,从而可以根据单一表面的活性剂体系的γ－ｌｏｇＣ曲线和二元混合体系的一个表面张力数据预测不同体相组成的浓度时二元混合体系的表面张力。实验结果表明,所建方程对非理想二元混合表面活性剂体系具有广泛的适用性。     

一类积分微分差分方程的非线性混合边值问题

利用变形边界函数法与上下解方法,研究了一类具非线性混合边界条件的二阶积分微分差分方程的边值问题,得到了此边值问题解的存在性的充分条件.     

一类半线性时滞微分方程的非线性混合边值问题

利用变形边界函数法与上下解方法,研究了一类具非线性边界条件的半线性时滞微分方程边值问题,得到了此边值问题解的存在性的充分条件.     

单层正交索网结构有限分析计算方法及实验研究

建立了幕墙正交索网结构的计算力学模型,研究单层索网在网点分配荷载及预张力作用下的平衡方程、位移协调和变形体位能驻值方程,构成多变元的非线性耦合方程组。采用有限分析法将非线性耦合方程组解耦,寻求局部解析解再转化为全局数值解。设计小尺度实际模型在多点荷载作用下的内力和变形的实验。最后给出相关算例。