• 2005年第3卷第4期文章目次
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    • 一种新的类Lorenz系统的混沌行为与形成机制

      2005, 3(4):1-6.

      摘要 (813) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种新的类Lorenz系统,它具有三维二次型的自治常微分方程组形式.理论分析中,应用Lyapunov判定方法研究了系统平衡点的稳定性.在此基础之上,数值仿真表明,文中所考查的动力学系统具有极其丰富的动力学现象,包括混沌和多种形式的周期运动形式.文中还分析了两个重要参数对系统稳定性的影响,并通过构建一个受控系统分析了系统混沌吸引子的形成机制.

    • 一类自治系统Hopf分叉及极限环幅值的时滞反馈控制

      2005, 3(4):7-11.

      摘要 (374) HTML (0) PDF 0.00 Byte (709) 评论 (0) 收藏

      摘要:对含有非线性时滞位移的van der PolDuffing方程进行了研究,着重研究了时滞参数对van der PolDuffing系统Hopf分叉及极限环幅值的控制.首先采用摄动法从理论上推导出极限环幅值与时滞参数之间的关系,分析时滞参数对幅值大小的影响,并着重讨论了不改变振动频率情况下对幅值的控制.通过对零解的稳定性分析,得出Hopf分叉产生的条件.最后用数值计算的方法验证了理论计算结果,数值计算结果与理论结果相当吻合.

    • 松弛状态非圆截面弹性螺旋细杆的稳定性

      2005, 3(4):12-16.

      摘要 (549) HTML (0) PDF 0.00 Byte (604) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究松弛状态下的非圆截面弹性螺旋细杆,即带有原始曲率和挠率的非圆截面弹性杆的平衡稳定性问题.基于Kirchhoff动力学比拟,建立用欧拉角表达的弹性杆动力学方程.忽略线加速度引起的微小惯性力,仅考虑截面转动的动力学效应,使欧拉方程封闭.证明松弛状态下的非圆截面螺旋杆无论在空间域或时域均满足一次近似意义下的Lyapunov稳定性条件.从而为螺旋形态弹性细杆存在于自然界中的广泛性和稳定性作出理论解释.提示负泊松比材料的螺旋杆可能不稳定.

    • 一类脉冲动力系统的状态反馈控制

      2005, 3(4):17-23.

      摘要 (680) HTML (0) PDF 0.00 Byte (597) 评论 (0) 收藏

      摘要:对一类具有状态反馈控制的脉冲动力系统的动力学性质进行了研究.由周期解的扰动解得到了一个Poincare映射,利用Poincare映射讨论了系统周期解的分岔,并得到了半平凡周期解和正周期1解存在和稳定的充分条件.定性分析和数学模拟表明, 半平凡周期解通过fold分岔分岔出正周期1解,正周期1解通过flip分岔分岔出正周期2解,再通过一系列flip分岔通向混沌.此外,讨论了脉冲状态反馈控制的效果.

    • (2+1)维广义BorerKaup系统的变量分离解和半包局域结构

      2005, 3(4):24-29.

      摘要 (378) HTML (0) PDF 0.00 Byte (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于一个特殊的PainlevéBcklund变换和多线性变量分离方法,分析了(2+1)维非线性广义BorerKaup(GBK)系统,求得了该系统具有若干任意函数的变量分离严格解.根据得到的变量分离严格解,并通过选择解中的任意函数,引入恰当的局域函数和多值函数,找到了GBK系统一种新的具有实际物理意义的半包局域相干结构,如海洋表面波,并简要地讨论了这种半包局域相干结构的一些特殊的演化性质.结果表明:这种半包局域相干结构相互作用后,完全保持它们原有的速度、波形和波幅,即它们的演化性质是完全弹性的.

    • 矿井提升系统的强非线性振动

      2005, 3(4):30-33.

      摘要 (341) HTML (0) PDF 0.00 Byte (531) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿井提升机在提升重物的过程中,由于质量和刚度的变化引起的系统固有频率十分缓慢的变化,因此考虑钢绳质量的矿井提升机系统是一个慢变参数振动系统.本文首先应用KuzmakLuke的多尺度法得到有一般非线性弹性力的强非线性振动系统解的周期性条件及用Jacobi椭圆函数表示的平方非线性振动和立方非线性振动的首阶渐近解.其次,将得到的结果分别应用于有平方、立方非线性弹性力的质量慢变的矿井提升系统.最后,将理论结果应用于某个矿井提升系统,应用算例的渐近解和数值解的比较表明本方法是有效的.

    • 空间曲梁非线性动力学方程

      2005, 3(4):34-38.

      摘要 (744) HTML (0) PDF 0.00 Byte (753) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于有限变形原理,采用微分几何的方法推导了不考虑剪切、转动惯量和翘曲影响的曲梁的三维变形的应力应变关系.然后利用Hamilton变分原理推导了三维空间曲梁在考虑三个位移自由度和三个转动自由度下的非线性动力学方程.把得到的非线性动力学方程退化为面内圆弧拱的线性动力学方程,并与已有结果进行了对比.非线性动力学方程的建立为曲梁的非线性动力学分析做好了必要的准备.

    • 一个经济周期模型的分岔与混沌

      2005, 3(4):39-43.

      摘要 (318) HTML (0) PDF 0.00 Byte (635) 评论 (0) 收藏

      摘要:在Goodwin与Puu的宏观经济思想基础上,得到了一个推广的非线性动力学经济周期系统.首先用数值方法研究了此系统在特定参数条件下的全局分岔行为.然后结合最大Lyapunov指数,详细讨论了系统在分岔过程中动力学特征的转变.通过分析分岔图形发现在某些参数区间内倍周期分岔导致了混沌;在混沌区域内嵌有多个周期窗口;“加速数”值的增加可以促进经济的周期性运动.最后介绍了分岔和混沌分析得到的动力学性质对理解经济波动的应用.

    • 利用DMSM方法求解弹性撞击恢复系数

      2005, 3(4):44-49.

      摘要 (295) HTML (0) PDF 0.00 Byte (583) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了物体与细长杆或梁弹性碰撞恢复系数的一种求解方法。在研究碰撞问题时,把碰撞物作为靶体的附加质量,从而把碰撞问题转化为常规的振动问题求解.两个撞击物的分离时刻根据撞击力为零得到.结论如下:只考虑弹性碰撞时,恢复系数不仅与靶体的材料性质有关,还与碰撞物体质量比、靶体的支承条件有关,但与碰撞的初始速度无关.

    • 几何非线性损伤粘弹性中厚板的动力学行为分析

      2005, 3(4):50-59.

      摘要 (310) HTML (0) PDF 0.00 Byte (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据Timoshenko几何变形假设和Boltzmann叠加原理,推导出控制损伤粘弹性Timoshenko中厚板的非线性动力方程以及简化的Galerkin截断方程组;然后利用非线性动力系统中的数值方法求解了简化方程组.通过分析可知,板在谐载荷的作用下,具有非常丰富的动力学特性.同时研究了板的几何参数、材料参数及载荷参数对损伤粘弹性中厚板动力学行为的影响.

    • 粘弹性板的非线性动力稳定性分析方法

      2005, 3(4):60-65.

      摘要 (242) HTML (0) PDF 0.00 Byte (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:将微分积分型参数振动方程组转化成微分型,且基于增量谐波平衡法的一般应用途径,分析了受面内周期激励的粘弹性板的非线性动力稳定特性,揭示了主要动力不稳定区域的整体下移以及缩小和标准线性固体材料的粘性参数、板的振动频率之间的关系.同时给出了增量谐波平衡法直接应用于非线性微分积分型参数振动方程的简化途径,并通过两种应用途径所得结果的对比,检验了这种简化途径的有效性.

    • 细长弹箭固有振动特性分析有限元传递矩阵法

      2005, 3(4):66-70.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (516) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用有限元传递矩阵法分析了某大长径比弹箭的固有振动特性,成功求得了其固有振动频率和振型函数,计算结果得到试验验证.该方法兼备有限元法建模方便、应用范围广和传递矩阵法应用灵活、矩阵阶次低、计算速度快的优点,易于分析复杂变截面结构弹箭的振动特性,并且可直接利用商业有限元软件得到该方法仿真所必需的质量矩阵和刚度矩阵.

    • 载流梁在磁场中的横向固有振动分析

      2005, 3(4):71-75.

      摘要 (265) HTML (0) PDF 0.00 Byte (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:在考虑结构变形对电磁场的影响基础上,假设载流梁的变形为小变形,把变形后载流梁中的电流方向改变看成是电流矢量的刚性旋转,建立了载流梁在磁场中的横向固有振动控制方程.方程表明载流梁在磁场中的横向固有振动是一个典型的非线性问题.采用摄动法求得了其近似解,得到了载流梁在磁场中的横向固有振动频率及位移解析表达式.并通过实例计算讨论分析了导线与载流梁间距、载流梁的电流与导线电流的方向及大小、载流梁梁长及其半径等因素对载流梁横向固有振动的影响,得到了一些有价值的结论.

    • 基于Laplace变换的线性系统碰撞过程分析方法

      2005, 3(4):76-81.

      摘要 (197) HTML (0) PDF 0.00 Byte (398) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨了用Laplace变换原理分析线性系统碰撞接触过程的一般方法.首先,建立了线性系统的碰撞模型,并导出了分析的基本原理及计算公式,同时还给出了与之对应的时域卷积分形式;然后,给出了集中质量、弹性杆、梁等子系统的传递函数,并以这些子系统之间的相互碰撞为分析实例,验证了该方法的有效性.分析结果表明传统的碰撞恢复系数远不能揭示碰撞过程的动力学现象,系统的动态特性和碰撞前的运动状态都强烈地影响着碰撞过程和碰撞后果;该方法具有概念明晰、通用性强、数值计算高效等优点,且能得到较多的解析结果.

    • 动态结构计算模型局部参数确定方法研究

      2005, 3(4):82-85.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 0.00 Byte (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:将振型向量与向量空间余弦因子的概念相结合,提出了度量模型整体相关度的定量指标.即计算模型和试验模型的整体相关度指标VM,以此来修改计算模型局部参数的方法.算例表明,相对于传统的方法而言,该方法能更好的表达出计算模型和试验模型之间的相关关系,并且能有效的用于工程实际.

    • 椭圆柱体二维液态声子晶体声波禁带的研究

      2005, 3(4):86-92.

      摘要 (337) HTML (0) PDF 0.00 Byte (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:将椭圆柱体引入2维声子晶体中,采用平面波展开法计算了该系统的声波禁带结构.对于不同的椭圆柱体截面形状以及旋转角度,该体系都发现了完全禁带,但其禁带的位置与大小有很大不同.当晶格常数a1=4cm,a2=3.2cm,填充率F=0.35时,椭圆柱体截面不旋转的体系只产生一个禁带,其宽度为0.453,而截面旋转π/4的体系产生3个声波禁带,其宽度分别为0.458,0.023和0.062.研究结果表明:在这种2维非均匀液态体系中,声波禁带结构受到填充率,椭圆柱体截面形状以及旋转角度的影响.

    • 基于BP神经网络整定的PID控制

      2005, 3(4):93-96.

      摘要 (978) HTML (0) PDF 0.00 Byte (931) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统PID控制在控制系统中有广泛的应用,但是由于其在参数整定过程中对于对象模型过分依赖,并且参数一旦整定计算好后,在整个控制过程中都是固定不变的,而在实际系统中,由于系统状态和参数等发生变化时,过程中会出现状态和参数的不确定性,系统很难达到最佳的控制效果.为了改善传统PID控制的效果,又充分利用现有PID控制的研究成果,采用BP神经网络对PID参数进行整定,并对该系统进行了仿真分析.仿真结果表明,采用BP神经网络整定的PID控制较传统PID算法及BP网络算法都有较大程度的提高.

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