一类周期系数力学系统的Hopf-Flip分岔

研究了一类周期系数力学系统因周期运动失稳而产生Hopf-Flip分岔的问题.首先根据拉格朗日方程给出了该力学系统的运动微分方程,并确定其周期运动的具有周期系数的扰动运动微分方程,再根据周期系数系统的稳定性理论建立了其给定周期运动的Poincaré映射,进一步根据该系统的特征矩阵的特征值穿越单位圆情况分析判断该Poincaré映射不动点失稳后将发生Hopf-Flip分岔,并用数值计算加以验证.结果表明,非共振条件下,系统的周期运动可通过Hopf-Flip分岔,进而演变成次谐运动,而三阶强共振条件下系统周期运动失稳后形成不稳定的次谐运动.     

含对称刚性约束振动系统的周期运动和分岔

研究了两类含对称刚性约束振动系统的周期运动和分岔。刚性约束导致两振动系统在简谐激振力作用下发生碰撞振动,并呈现不同的碰撞形式。对比两类系统的相关结果,讨论了间隙值和激振频率对两振动系统对称碰撞周期运动的稳定性和分岔的影响,分析了对称碰撞周期运动的分岔规律。对于较大的间隙值,激振频率的递减通常导致对称碰撞周期运动首先发生Neimark-Sacker分岔;对于较小的间隙值,激振频率的递减通常导致对称碰撞周期运动发生叉式分岔。研究了单周期对称碰撞运动、单周期反对称碰撞运动、单周期4-碰撞运动、倍周期4-碰撞运动和倍周期6-碰撞运动的Neimark-Sacker分岔。研究结果表明间隙值和激振频率的变化可能导致含对称刚性约束振动系统呈现复杂且形式多样的概周期碰撞运动。     

多圆盘转子系统的周期运动及其稳定性分析

采用短轴承理论方法 ,把油膜力作为转子系统的约束力加入到转子的动力学方程中 ,分析了多圆盘转子系统在非线性油膜力作用下的周期性运动及稳定性。对转子系统的周期运动 ,使用近似级数表达形式 ,对于非线性的油膜力 ,根据周期运动的特点 ,采用周期级数展开形式 ,求解了非线性动力学方程 ,得到了转子的周期运动轨道。在分析周期运动的稳定性时 ,采用谐波平衡方法 ,得到转子周期运动的稳定条件 ,为工程设计提供了一定的依据。最后对刚性非平衡对称支承单圆盘的周期运动及稳定性进行了数值模拟 ,证明了本文方法的有效性     

小型振动冲击式打桩机的周期运动和分岔

用三维映射表示小型振动冲击式打桩机的动力学方程。借助理论分析与数值方法研究了小型振动冲击式打桩机周期n单冲击运动的存在性与稳定性,描述了周期n单冲击运动的特点,讨论了激振器与桩体擦边接触引起的Poincaré映射奇异性对小型振动冲击式打桩机周期运动与分岔的影响。通过数值仿真分析了两类周期n单冲击运动的转迁及混沌运动的形成过程。     

双质体冲击振动成型机周期运动的稳定性与全局分岔

基于Poincar映射方法对双质体冲击振动成型机的动力学行为进行了分析,讨论了单冲击周期n运动的稳定性与局部分岔。通过数值仿真研究了双质体冲击振动成型机的周期运动向混沌运动演化的全局分岔过程,分析了系统参数对单冲击周期1运动、单冲击周期2次谐运动及混沌运动的影响。     

三自由度碰撞振动系统的周期运动稳定性与分岔

建立了三自由度碰撞振动系统的动力学模型,推导出系统n-1周期运动的六维Poincar映射,根据映射Jacobi矩阵的特征值来分析n-1周期运动的稳定性。数值模拟了1-1周期运动的Hopf分岔和周期倍化分岔,进一步分析了当分岔参数变化时碰撞振动系统周期运动经拟周期分岔和周期倍化分岔向混沌的演化路径,其中有的路径是非常规的。     

单自由度含对称约束碰振系统周期运动的转迁规律分析

利用数值仿真方法,分析了单自由度含对称弹性约束碰撞振动系统在(ω,b)参数平面内周期运动的分布及转迁规律。根据周期运动的边界条件和衔接条件理论推导得到了系统n-1-1_S周期运动存在的条件。数值仿真得到了系统在(ω,b)参数平面内的周期运动分布图,并根据各周期运动转迁的特点将参数平面划分为两个参数域,进而结合胞映射方法对各参数域内周期运动的转迁规律、周期吸引子及其吸引域的分布进行了分析;总结了各参数域内周期运动之间的相互转迁规律。     

振动磨的周期运动稳定性与分岔

由于碰撞的存在,振动磨系统的响应呈现出复杂的周期运动或混沌运动。本文将振动磨的模型进行简化,建立一维、两自由度、受简谐激振力作用的振动磨碰撞振动力学模型。基于Poincare映射原理,根据映射Jacobi矩阵分析振动磨周期运动的稳定性,并通过理论分析和数值仿真,研究振动磨周期运动的稳定性与分岔,以及由倍周期分岔通向混沌的过程。     

周期激励Ueda电路系统的双参数特性分析

数值计算周期激励Ueda电路系统在双参数平面上的最大Lyapunov指数,得到系统在双参数平面上周期运动、拟周期运动和混沌运动的参数区域。结合单参数分岔图和庞加莱截面图讨论多参数耦合对系统运动稳定性的影响以及系统在参数平面上的分岔混沌过程,表明在不同的参数匹配下系统的局部动力学特性非常复杂,参数之间的相互耦合关系对系统分岔与混沌过程的影响非常明显:当外激励幅值小于1.0时,系统在外激励频率小于1.181或大于1.936的区域内均为拟周期运动;当外激励幅值大于1.0时,系统在外激励频率小于0.9和大于2.5的区域内出现混沌运动和周期运动相交替的现象;选取合适的参数,系统由拟周期运动经锁相退化为周期运动,后经倍周期分岔序列进入混沌运动;在给定系统参数下,当外激励频小于0.2时,系统振子发生颤振。     

松动裂纹转子轴承系统周期运动分岔及稳定性分析

根据松动裂纹耦合故障转子轴承系统的非线性动力学方程,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶方法,研究了系统周期运动的分岔特性及其稳定性。研究发现,在较大和较小的偏心量作用下,系统的周期运动都由倍周期分岔而失稳,在适当的偏心量下,系统的周期运动以Hopf分岔形式失稳且稳定性较强。转轴裂纹和基础松动故障都使系统周期运动稳定性降低、系统Hopf分岔存在的偏心量范围变大。结论为转子轴承系统的安全稳定运行和振动的抑制及控制提供了理论参考。     

Davey-Stewartson I方程新的精确周期解

Davey-Stewartson方程描述了有限深度的水中水波的运动,它的第一种类型称为(Davey-Stewartson I)是椭圆一双曲型方程.在物理学中,微分方程的精确解对考察非线性现象起着非常重要的作用,为了揭示Davey-Stewartson I方程的运动性质,本文研究它的精确周期解.应用F-代数方法并通过一个高阶辅助微分方程,获得了Davey-Stewartson I方程的一系列新的精确周期解,包括三角函数周期解,Jacobi椭圆函数周期解.     

Davey-Stewartson Ⅰ方程新的精确周期解

Davey-Stewartson方程描述了有限深度的水中水波的运动,它的第一种类型称为(Davey-Stewartson I)是椭圆一双曲型方程。在物理学中,微分方程的精确解对考察非线性现象起着非常重要的作用,为了揭示Davey-Stewartson I方程的运动性质,本文研究它的精确周期解。应用F-代数方法并通过一个高阶辅助微分方程,获得了Davey-Stewartson I方程的一系列新的精确周期解,包括三角函数周期解,Jacobi椭圆函数周期解。     

三自由度双侧刚性约束振动系统的概周期运动

通过模态矩阵法解耦,建立了一类具有双侧刚性约束的三自由度冲击振动系统的对称型周期运动及Poincaré映射,研究了系统映射在其Jacobian矩阵的一对复共轭特征值穿越复平面单位圆周情况下的概周期运动,并通过数值仿真揭示了系统在弱共振条件和三种强共振条件下的概周期运动及其经锁相或环面倍化通向混沌的转迁途径,给出了系统从概周期运动变成混沌运动激振频率的变化范围。     

振动平板夯周期运动的稳定性与分岔

建立振动平板夯的两自由度动力学模型,采用不同的微分方程对其工作历程进行分段描述。并通过四阶Runge-Kutta法,仿真分析了其周期运动的稳定性以及通过倍周期分岔进入混沌的过程。讨论了系统参数对振动平板夯周期运动和混沌的影响,为提高振动平板夯性能设计提供了依据。     

双跨松动转子-轴承系统周期运动稳定性

建立了带有支承松动故障的具有三轴承支承双跨弹性转子-轴承系统非线性动力学模型,利用求解非线性非自治系统周期解的延拓打靶法和Floquet理论,研究了系统周期运动的稳定性及失稳规律。双跨松动转子-轴承系统响应存在着周期运动、拟周期运动和混沌运动等复杂的运动现象,系统以鞍结分岔形式失稳。在不同的转速下,系统会出现鞍结分岔和Hopf分岔等不同的分岔形式;在高转速区,松动端轴颈的运动轨迹呈现出特有的形状。研究结果为有效识别转子-轴承系统的基础松动故障提供了一定的参考。     

拟周期激励下滞后非线性汽车悬架的混沌

本文研究了具有滞后非线性的汽车悬架在路面拟周期激励作用下发生受迫振动时的混沌运动。首先用Melnikov方法给出了发生混沌运动的临界条件 ,然后研究了非线性阻尼力中的各系数对混沌的影响 ,最后通过Poincare截面及Lyapunov指数揭示出在此系统中存在着从拟周期运动通向混沌运动的可能性。     

行星齿轮传动系的周期运动及其稳定性

本文主要研究了间隙行星齿轮非线性传动系的周期运动及其稳定性。针对PNF方法在求解非线性动力系统时存在的两点缺陷,即研究对象必须光滑和迭代初始点要求距离周期解足够近,提出了改进措施使之能够适应本文所研究的间隙行星齿轮传动系统的周期轨道的求解以及判稳。改进后的PNF方法对算例的计算结果和直接数值积分结果的吻合证明了改进措施的有效性。采用改进后的PNF方法研究了行星齿轮系统在一组给定参数下共存的周期运动,并判断了各共存周期运动的稳定性;通过延续判断不同转速下系统周期解的稳定性,研究了行星齿轮传动系统的运动状态随无量纲转速的分岔特性。结果发现,行星齿轮非线性传动系统在某些参数组合下可以共存几个稳定或者是不稳定的周期解;转速的变化可以使行星齿轮系统通过倍周期分岔的形式最终通往混沌。     

用胞变换法分析分段线性系统周期运动稳定性

本文首先简单介绍了胞变换法,并提出了加工绘图数据的一种算法,这种算法节省机时和存贮绘图数据所需的空间,使绘制各种吸引域图形成为可能。然后利用胞变换法对具有分段线性非线性特征的弹簧摇床的全局性态进行了分析研究,并用计算机模拟出该系统存在的各种周期运动的时间历程曲线及相应的周期运动的吸引域。论文分析了弹簧摇床五种阻尼参数下全局性态,得出了该类系统周期运动稳定性和阻尼之间的关系。     

理想转子的碰摩周期运动分析

应用poincare映射方法对理想转子碰摩运动的单碰运动进行分析，通过严格的理论推导，得出了理想转子单点刚性碰摩的存在条件，并指出当激振力的频率（ω）与系统的固有频率（ω0）比值（ω）为无理数时，周期性的单碰运动是不存在的；导出了判断理想转子周期性碰摩运动稳定性的特征方程。通过数值模拟验证了理论结果的正确性，发现理想转子发生周期性单碰时，轴心轨迹可呈现丰富的运动形式，且与周期单碰运动条件ω=n／m中的m值有关，并得到了周期1的擦边碰摩运动。     

具分布时滞的周期运动细胞神经网络周期解的存在性(英文)

运用Mawhin连续性定理研究具分布时滞的周期运动细胞神经网络周期解的存在性,假设行为函数位于一带型区域内,激活函数位于两线性函数所夹的区域内。