具有一般发生率和潜伏期时滞的水痘传播动力学模型

建立并研究了一类具有一般发生率和潜伏期时滞的水痘传播动力学模型.首先,证明了模型解的非负性和有界性.其次,给出了模型的基本再生数R₀,并证明了模型正平衡点的存在唯一性.再次,通过构造Lyapunov泛函,证明了无病平衡点及地方病平衡点的全局稳定性.最后通过数值模拟验证了：当R₀<1时,无病平衡点E₀全局渐近稳定;当R₀>1时,地方病平衡点E^*全局渐近稳定.     

具有细胞内时滞的耦合传染病模型

考虑一类具有Logistic增长的时滞耦合模型. 首先, 利用特征方程和Lyapunov-LaSalle不变性原理, 证明当R₀≤1时, 无感染平衡点的全局渐近稳定性; 当R₀>1时, 病毒感染平衡点Hopf分岔的存在性. 其次, 得到了Logistic增长与时滞会影响系统稳定性的结果. 最后通过数值模拟验证理论结果的正确性.     

分析采取措施对性病传播动态的影响

对复杂网络上的性传播疾病模型进行了研究,利用李雅普诺夫函数,证明了基本再生数R₀决定系统的全局动力学性质.当R₀<1时,疾病灭绝;当R₀>1时,疾病持久存在,并且正平衡点是全局渐近稳定的.最后,通过数值模拟表明采取措施会减少性病的传播.     

一类具有饱和发生率和环境感染的传染病模型的稳定性

讨论一类具有饱和发生率和环境感染的传染病模型的稳定性.利用下一代矩阵法得到了基本再生数R₀的表达式.当R₀<1时，通过构造Lyapunov函数并利用LaSalle不变集原理，证明了模型在无病平衡点处全局渐近稳定；当R₀>1时，证明了地方病平衡点存在且唯一.最后，通过数值模拟验证无病平衡点的稳定性，并分析疫苗接种率对基本再生数的影响.     

具有急慢性期的丙肝SICRS模型全局动力学分析

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)感染可引发严重的肝脏疾病,对人类健康危害极大,已经成为严重的公共卫生问题.为了研究HCV的传播机理,建立了一个具有急、慢性期和免疫失效的丙肝传染的SICRS模型.首先,直接计算得到了模型无病平衡点、地方病平衡点的存在性和模型的基本再生数R₀.其次,通过构造适当的Lyapunov函数证明了无病平衡点和地方病平衡点的稳定性,即当R₀≤1时无病平衡点全局渐近稳定,当R₀>1时在一定条件下地方病平衡点全局渐近稳定.最后,对参数免疫失效率、急性患者传染率以及治疗率进行了数值模拟,并根据数值模拟结果对丙肝的预防和控制提出了可行性建议.     

基于染病人数检测的布鲁氏菌病动力学模型分析

以染病人数作为检测行为的依据,建立动力学模型来分析检测行为对布鲁氏菌病传播的影响.首先计算基本再生数R₀,分析地方病平衡点的存在性;然后证明无病平衡点是全局渐近稳定的,当R₀>1时疾病是一致持续的,并且得到了疾病的最优控制解;最后通过数值模拟发现,当参数满足一定条件时,系统会出现周期解.     

考虑环境病毒影响的COVID-19模型的动力学性态研究

建立了考虑环境病毒影响的COVID-19传染病SEIARc模型,并对其进行了动力学性态分析。首先利用下一代矩阵法计算得到系统的基本再生数R^*₀,进一步通过分析得到：当R^*₀<1时,无病平衡点存在且局部渐近稳定,并利用Metzler矩阵等相关理论证明了无病平衡点的全局渐近稳定性;当R^*₀>1时,系统存在唯一的地方病平衡点,且给出了地方病平衡点局部渐近稳定的条件。最后通过数值模拟发现地方病平衡点是全局渐近稳定的。研究表明,通过减少环境病毒的来源或切断传播途径,可以有效地控制COVID-19疾病的传播。     

具有饱和接触率与混合控制策略的SIQR模型的动力学分析

考虑接种、隔离和剔除混合控制策略,建立了一个具有饱和接触率的SIQR传染病模型,从理论分析和数值模拟方面研究了该模型的全局稳定性.首先,通过计算得到了疾病灭绝与否的阈值—基本再生数R₀和平衡点存在的条件;其次,当R₀<1时,利用Liapunov函数证明了无病平衡点P₀是全局渐近稳定的;然后,当R₀>1时,运用Dulac函数证明了地方病平衡点P^*是全局渐近稳定的;最后,利用计算机仿真,进一步证实理论分析的正确性.     

具有Beddington-DeAngelis型功能反应函数和线性消耗率的恒化器模型的定性分析

本文研究了一类具有线性消耗率和Beddington-DeAngelis型功能反应函数的恒化器模型。分析了系统平衡点的存在性及局部渐近稳定性, 利用Liapunov-LaSalle不变性原理证明了边界平衡点E₀是全局渐近稳定的。给出了平衡点E₁₀和E₂₀的全局渐近稳定的结论。最后, 对E₀, E₁₀, E₂₀, E_* 4个平衡点的全局渐近稳定性进行了数值模拟。     

基于信息干预的SIRS传染病模型稳定性分析

建立了一类基于信息干预和疫苗接种的SIRS传染病模型, 研究了该模型的全局渐近稳定性, 给出了疾病持久和灭绝的基本再生数?₀.研究结果表明:当?₀ < 1时, 该模型存在全局渐近稳定的无病平衡点; 当?₀>1时, 该模型存在全局渐近稳定的地方病平衡点.数值算例验证了理论分析结果.     

吸收对对称性一维三元光子晶体能带的影响

利用复折射率及传输矩阵理论,研究了光子晶体的吸收对对称性一维三元光子晶体能带及透射峰的影响,研究表明:在反射波中,禁带的反射率随消光系数的增加而迅速降低,当k增加到0.005时,禁带边缘模糊,不存在明显的禁带;在透射波中,随着消光系数的增大,禁带边缘逐渐模糊,当k增加为0.003时,透射率降为0.35;光子晶体的消光系数对禁带内透射峰的透射率有着明显的影响,当k为0.001时,透射率下降到0.15,随着消光系数的增加,透射峰的半峰全宽随之增加,但对透射峰的中心波长没有影响.     

一类具有非线性发病率的随机传染病模型的持久性

本文研究了一类具有非线性发病率的SIS随机模型。首先对其相应的确定性模型进行了平衡态稳定性分析,得到了决定疾病灭绝和持久存在的阈值;然后利用随机微分方程的一些理论对随机系统在环境噪声影响下的阈值进行了研究;最终得到了疾病在随机系统中灭绝和持久存在的充分条件,并用数值模拟验证了所得结论的正确性。     

溅射功率和工作气压对磁控溅射铬薄膜光电学性质的影响

采用直流磁控溅射方法在石英基片上沉积铬薄膜.研究溅射功率、工作气压对铬薄膜结构、电学和光学性质的影响.利用X射线衍射仪、分光光度计和Van der Pauw方法分别检测薄膜的结构、光学和电学特性,利用德鲁特模型和薄膜的透射、反射光谱计算薄膜的厚度和光学常数.结果表明:制备的铬薄膜为体心立方的多晶态;在工作气压0.6Pa一定时,随着溅射功率从40W增加到120W,沉积速率呈非线性增加,薄膜更加致密,电阻率连续降低,在550nm波长处,薄膜的折射率从3.52增大到功率80W时的最大值(3.88),尔后逐渐减小至3.69;消光系数从1.50逐渐增大到2.20;在溅射功率80W一定时,随着工作气压从0.4Pa增加到1.2Pa,沉积速率呈近线性降低,薄膜的电阻率逐渐变大,在550nm波长处,折射率从3.88减小到3.62,消光系数从2.55减小到1.48.     

保护区的数量和种群在集合种群水平上的续存

生境的破碎化一般被认为不利于自然种群的长期存活 .在自然保护区的设置上 ,人们一般倾向于建立一个或少数几个大的自然保护区而不是具有相同总面积的更多较小的保护区 .建立了一个既包含局域种群动态 ,又包含集合种群侵占率的模型 ,并在这两个层次上进行了计算机模拟 ,结果表明 :集合种群的存活时间随着保护区数目的增大先增大而后减小 ,即保护区的数目维持在中等大小时最有利于种群在集合种群水平上的存活 ;自然保护区大小的最优值与种群的 Allee效应有关 .     

非线性生育率阶段结构的收获模型

建立并分析了一类非线性生育率阶段结构的单种群的收获模型，得到了正平衡点全局稳定的条件，给出了最优收获策略．     

悬跨段海洋管道非线性自由振动分析

根据有限变形理论,大变形管道的运动可视为在静平衡位置附近的小振幅运动,在已知铺设中管道静平衡位置的基础上,利用样条函数配点法研究了管道面内和面外的非线性自由振动;发现管道自由振动频率随张力增大而减小,随水深增加而增大。     

一类在两个斑块内人口迁移的传染病模型的研究

建立了一类在两个斑块内人口迁移的传染病模型,得到了该模型的基本再生数R_(12)和主特征值λ_1,证明了若λ_1<0,则无病平衡点是全局渐近稳定的,即疾病在人口迁移条件下消失,若λ_1>0,则地方病平衡点存在,且是全局渐近稳定的,即疾病在人口迁移条件下持续存在.     

WinPP软件在一类捕食-被捕食系统动力学研究中的应用

首先介绍了WinPP软件的概况,然后对具有Hassell-Varley型功能反应的捕食-被捕食模型进行了详尽的理论分析,并利用WinPP软件验证了各平衡点的稳定性.结论表明,边界平衡点一定是鞍点,正平衡点在一定条件下是局部渐近稳定的.这表明该系统不会出现某个种群灭绝的现象,并且在一定条件下两种群会以平衡点形式共存,即该生态系统必然会共存而不会灭绝.这意味着该系统具有良好的生态性质——易于保持生态系统的存在和多样性.数值模拟也展示了WinPP软件在研究非线性动力学方面的重要作用.     

具有非线性传染率和易感者类具有Smith增长的SI传染病模型

研究了一种具有非线性传染率且易感者类具有Sm ith增长的的传染病模型。以往的具有非线性传染率的传染病模型相比,这种模型引入了种群动力,也就是种群的总数不再为常数且种群的增长规律满足方程dxdt=rx(K-x)K Dx。因此,该类模型更精确的描述了传染病传播的规律。讨论了模型的正不变集,运用微分方程稳定性理论分析了模型平衡点的存在性及稳定性,得出了疾病消除平衡点和地方病平衡点的全局渐进稳定的充分条件。进一步得出了在某些参数范围内会出现Hopf分支现象,并对上述模型进行了生物学讨论。     

Rapid spread of an inherited incompatibility factor in California Drosophila

In Drosophila simulans in California, an inherited cytoplasmic incompatibility factor reduces egg hatch when infected males mate with uninfected females. The infection is spreading at a rate of more than 100 km per year; populations in which the infection was rare have become almost completely infected within three years. Analyses of the spread using estimates of selection in the field suggest dispersal distances far higher than those found by direct observation of flies. Hence, occasional long-distance dispersal, possibly coupled with local extinction and recolonization, may be important to the dynamics. Incompatibility factors that can readily spread through natural populations may be useful for population manipulation and important as a post-mating isolating mechanism.