A perturbation-incremental scheme for studying Hopf bifurcation in delayed differential systems

A new method,called perturbation-incremental scheme (PIS),is presented to investigate the periodic solution derived from Hopf bifurcation due to time delay in a system of first-order delayed differential equations.The method is summarized as three steps,namely linear analysis at critical value,perturbation and increment for continuation.The PIS can bypass and avoid the tedious calculation of the center manifold reduction (CMR) and normal form.Meanwhile,the PIS not only inherits the advantages of the method ...     

Bifurcation and chaos of the bladed overhang rotor system with squeeze film dampers

To study the nonlinear dynamic behavior of the bladed overhang rotor system with squeeze film damper (SFD),a blade-overhang rotor-SFD model is formulated using the lumped mass method and the Lagrange approach.The cavitated short bearing model is employed to describe the nonlinear oil force of the SFD.To reduce the scale of the nonlinear coupling system,a set of orthogonal transformations is employed to decouple the one nodal diameter equations of blades,which are coupled with the dynamical equations of the ...     

一类超混沌Liu系统动力学分析

研究了一类四维超混沌Liu系统的基本动力学特性,求得了该系统的平衡点并分析了平衡点的稳定性,对平衡点进行了Hopf分岔分析,得出Hopf分岔的参数条件.运用范式的方法求得了系统发生Hopf分岔时极限环的方向和稳定性.对Liu系统进行的数值仿真结果验证了理论推导的正确性.     

一类具有时滞的捕食系统

研究一类具有时滞的两种群捕食系统.通过分析特征方程讨论了正平衡点的局部稳定性问题.通过构造适当的Lyapunov泛函,得到了系统正平衡点全局渐近稳定的充分条件,并讨论了在正平衡点附近Hopf分支的存在性问题.     

实际机组低压转子-轴承系统非线性动力学

采用有限元法建立200MW汽轮发电机组低压段转子—轴承系统非线性动力学方程,采用固定界面模态综合法对其进行降维计算,使系统由原来的112个自由度降为现在的8个自由度,从而显著提高了数值计算分析的效率.采用Runge-Kutta法对降维后的系统进行多种计算,模拟了200MW汽轮发电机组低压段转子—轴承系统在固定转速下随各个结构参数变化时的动力学行为,主要分析了转子的润滑油黏度、偏心距、轴承长径比、和间隙比对系统前轴承失稳转速的影响.同时利用Flo- quet理论比较准确的分析了系统运动状态和分岔类型.     

一类非线性系统极限环的研究

讨论了一类非线性系统极限环的存在唯一性,分析了系统的分支,解决了系统的极限环的个数和分布问题.应用所得结论,推广并改进了前人的结果.     

一类阶段结构捕食-食饵系统的稳定性和分支

研究一类具有Holling Ⅱ型功能性反应函数和阶段结构的捕食-食饵系统,将时滞作为分支参数,通过分析特征方程根的分布,得到该系统正平衡点的局部稳定和Hopf分支存在的条件,并给出数值模拟.     

推力轴承对柔性转子系统的非线性动力影响

针对推力轴承支承下,推力轴承对柔性转子系统的稳定性影响问题,考虑转子的倾斜后得到了推力轴承提供的非线性力和力矩,建立了单盘柔性转子系统的有限元模型.将转子的轴向和横向运动方程相结合,对其线性自由度进行缩减后形成了整个系统的动力方程,运用打靶法和Floquet稳定性分叉理论,分析了推力轴承以及圆盘质量偏心对整个系统的非线性动力影响.数值结果表明,推力轴承对整个系统运行的稳定性和分叉行为有很大影响,推力轴承延迟了系统周期解的分叉,提高了临界转速和失稳转速,降低了转子共振振幅,因此推力轴承有助于转子系统的稳定运行.     

机翼颤振的非线性动力学和控制研究

介绍应用现代非线性动力学和控制的理论和方法对机翼颤振问题进行的一些研究,主要包括3部分:①针对用活塞理论建立的(高)超音速流中机翼的颤振方程,首先进行稳定性分析,证明Hopf分岔导致系统颤振失稳.然后应用规范型直接法推导出Hopf分岔的规范型,分析其系数表明,随着飞行马赫数提高,Hopf分岔由超临界形式变成亚临界形式,对结构的危害性增大;②针对不可压缩流中具有立方非线性俯仰刚度的二元机翼颤振,应用wash-OUt滤波器技术进行主动控制.对于引入的wash-out滤波控制器,先按Hopf分岔条件确定线性控制增益,再用规范型直接法得到受控系统的规范型,由分岔类型与规范型系数的关系确定非线性控制增益,从而可以将危害性较大的亚临界Hopf分岔变为危害性较小的超临界Hopf分岔;③基于空间Poincare百截面并引入轨迹追踪技术,改进胞映射方法,分析初始条件对含双线性结构刚度因素的机翼颤振的影响.结果显示,初始条件对系统动力学行为有着很大的影响.当两段刚度之比小于某临界值时,不同的初始条件会导致平衡点、极限环振动、复杂的周期运动、混沌和发散运动等不同的运动形式.     

一类输流管道模型的稳定性与分岔分析

研究了一类铰-铰结构输流管道在组合参数共振和内共振下的分岔行为.利用多尺度法得到模态方程、约化方程和特征方程.利用规范型理论,给出了系统在简单零特征根、一对纯虚特征根和一个负特征根情形下的规范型,并详细讨论了系统的分岔解及其稳定性,给出了系统稳定性条件.研究表明,系统存在静态分岔、初始Hopf分岔、第二类Hopf分岔及2维胎面等分岔解,并画出分岔转迁曲线图.