对数导数的高阶导数及其运算性质

通过对重要极限limΔx→ 0 (1 Δx) 1Δx=e的变换 ,结合函数加减、乘数等运算寻找到了指数导数的运算规律 ,并把这些定理与公式应用到定义高阶对数导数理论中 ,证明了高阶对数导数的运算性质     

利用微分求数量函数对矩阵变量的导数

在研究优化等问题时会遇到数量函数对矩阵变量的导数，总结了利用矩阵微分的性质以及微分和导数的关系求数量函数对矩阵变量的导数，给出具体的应用实例，从实例中可以看出，相比于按照矩阵导数的定义求导，利用微分求数量函数对矩阵变量的导数运算简单，可操作性强。     

实对数导数及其应用

证明了实对数导数在实数域内处理函数积、商、幂、方根及复合函数的计算公式 ,并把这些定理和公式应用到简化求导运算、误差估计和经济弹性分析中     

关于对数积分的基本理论

提出了实对数导数与对数积分的基本理论 ,证明了实对数导数和对数积分与 (常义 )导数和积分的关系及充要条件 ,所得到的定理与公式在实数域内对处理函数乘、除、乘方、开方及复合函数的性质具有独特的优势 .实对数导数与对数积分的基本理论是对经典微积分理论的扩充     

利用线性变换求线性常系数非齐次微分方程的特解

线性常系数非齐次微分方程y（n）＋a1y（n-1）＋…＋any=eλx[Pl（x）cosωx＋Pn（x）sinωx]的特解y＊一般采用待定系数法求解,但待定系数求解需要计算y＊的1至n阶导数,这相当麻烦.笔者引入一个线性变换,把y＊的1至n阶导数表示成向量的内积,而不必计算出这些导数,从而较大的减少了计算量,最后给出了一个详细的应用实例.     

浅谈导数在实际生活中的应用

导数是微分学的重要组成部分,是研究函数性质、曲线性态的重要工具[1],也是解决实际生活中某些优化问题的重要方法。探讨了运用导数求解实际生活中有关用料、成本、利润及选址方面问题的方法。     

桥梁主梁断面18个颤振导数识别的三自由度强迫振动法

利用开发的全数控三自由强迫振动装置,发展桥梁断面18个颤振导数识别的三自由度强迫振动法。强迫振动装置的驱动系统由伺服电机、数字驱动器和独特的耦合运动机构共同组成,实现由电脑调节振动频率等参数及控制其各个自由度单独或耦合运动;采用时域最小二乘识别算法,通过单自由度、竖向和扭转两自由耦合以及三自由度耦合三种运动方式分别对宽厚比为1/22.5的平板断面以及两种典型的桥梁断面进行颤振导数识别。试验结果表明,该方法识别的平板断面颤振导数与Theodorsen理论值非常接近;桥梁断面颤振导数曲线比较光滑,与阻力有关的颤振导数也具有良好的趋势性,而且模型运动方式对桥梁断面颤振导数的影响很小。     

关于分数阶导数定义的商榷

导数的概念最早是由莱布尼茨引入的,记作dny/dxn。当函数导数次数不是整数而是分数时,即为分数阶导数dαy/dxα(0<α<1)。本文利用数学归纳法推导出分数阶导数的两种公式,即所谓的分数阶导数Riemann-liouville(R-L)"定义"、和Caputo"定义"。但他们都是从分数阶导数dαy dxα0<α<1<出发推导得到,并且互为等价,所以只是表达形式不同,含义相同。以此类推,或许存在其他的所谓的"定义"也是从dαy/dxα0<<α<1<出发获得,因而他们也只是分数阶导数不同的计算公式,而非定义。因此,分数阶导数的定义应是dαy/dxα(0<α<1),而所谓的Riemannliouville(R-L)"定义"、和Caputo"定义"只能称作是分数阶导数的两种不同的计算公式。这是本文商榷的问题。     

任意荷载下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结

将分数阶导数理论引入Kelvin–Voigt模型,来描述黏弹性饱和土体的力学行为。对饱和土体一维固结方程和分数阶导数Kelvin–Voigt本构方程实施Laplace变换,联立求解得到变换域内有效应力和沉降的解析解。采用Crump方法实现Laplace数值反演,获得了任意荷载情况下物理空间内一维固结问题的半解析解。并将指数荷载情况下分数阶导数模型退化到黏弹性情形,结果与已有文献解析解相同,验证了本研究提出任意荷载情况下分数阶导数黏弹性解的可靠性。最后,分析了相关参数对固结沉降的影响。研究表明,任意荷载情形下分数阶导数黏弹性饱和土体一维固结发展过程与黏滞系数和分数阶次有关,分数阶次越大,固结沉降发展越快;黏滞系数越大,固结沉降变化越慢;荷载变化趋势与由荷载参数变化引起的沉降变化规律是一致的,且最终沉降量一致。本研究有助于深入认识分数阶黏弹性饱和土体的固结行为。     

导数的现实应用内涵理解与教学策略

导数作为重要的数学概念反映的是变量之间连续的、瞬态的对比关系。它让人们能够动态实时的把握目标状态规律、控制系统参数以及对未来进行连续预测。导数的内涵可以通过变化率、增量比(微商)等概念来阐述。在导数教学过程中有必要通过丰富的感性材料让学生逐步领会其内涵,适时地培养学生的大同方法精神和对微积分的兴趣和信心,并对前期极限学习练兵使得微积分教学前后呼应成为系统化教学。     

Comparisons of bridges flutter derivatives and generalized ones

The causes of the nonlinearity of self-excited aerodynamic force of bridge are interpreted from such two aspects as amplitude and wind velocity. The concept of “generalized flutter derivative” is proposed, and its physical meaning is illustrated. The graphs of the generalized flutter derivatives of plate and Sutong Bridge section model are plotted. The characteristics of all generalized flutter derivatives are compared and analyzed, and their superiorities are verified. The results indicate that the physical meaning of generalized flutter derivatives are more explicit compared to the traditional ones. It is more convenient to understand the nonlinearity properties of self-excited aerodynamic force of bridge according to the generalized flutter derivatives graphs with the wind velocity as the horizontal coordinate. __________ Translated from Journal of Wuhan University of Technology (Transportation Science and Engineering), 2008, 32(4): 607–610 [译自: 武汉理工大学学报(交通科学与工程版)]     

Comparisons of bridges flutter derivatives and generalized ones

The causes of the nonlinearity of self-excited aerodynamic force of bridge are interpreted from such two aspects as amplitude and wind velocity. The concept of “generalized flutter derivative” is proposed, and its physical meaning is illustrated. The graphs of the generalized flutter derivatives of plate and Sutong Bridge section model are plotted. The characteristics of all generalized flutter derivatives are compared and analyzed, and their superiorities are verified. The results indicate that the physical meaning of generalized flutter derivatives are more explicit compared to the traditional ones. It is more convenient to understand the nonlinearity properties of self-excited aerodynamic force of bridge according to the generalized flutter derivatives graphs with the wind velocity as the horizontal coordinate.     

关于二元函数可微性定理的探讨

通过对二元函数可微性定理证明过程的分析指出,可将这一定理条件减弱,得出新的定理;最后用实例指出了新定理在应用上的广泛性。     

桥梁节段模型颤振导数识别的MITD时域优化

基于R.H.Scanlan提出的自由振动法求解桥梁颤振导数实验量很大,且在提取交叉导数的过程中,一方面要求模型的竖向运动和扭转运动在所有的风速下都具有相同的频率比和阻尼比是很难达到的,另一方面非耦合导数的识别误差将带到耦合导数中。基于Modified Ibrahim Time-domain Method(MITD)时域的改进方法,应用变尺度优化算法进行提取桥梁断面的全部颤振导数。研究结果表明,应用此方法具有解决非线性参数辨识问题的可行性。     

求导数零点的一种大范围平方收敛的新算法

采用二分法预报、改进的Aitken迭代校正的方法 ,构造了一种求导数零点的一种新算法 .新算法在迭代过程中不用计算导数 ,且二阶收敛 .数值试验表明 ,该算法具有较高的精度和较大的初值选择范围     

简谐荷载作用下分数导数型粘弹性两自由度阻尼系统受迫振动分析

在简谐荷载的作用下,建立了分数导数型粘弹性两自由度阻尼系统的运动方程,利用分数导数的性质,得到了系统位移的解析解和振幅比的表达式;分析了各个结构参数对系统振幅比和振动特性的影响,为结构的粘弹性阻尼减振和被动控制提供依据。     

广义向量最优化问题的Mond—Weir型对偶

对广义向量最优化问题建立了Ｍｏｎｄ－Ｗｅｉｒ型对偶，证明了原问题和对偶问题之间的弱对偶定理、直接对偶定量和逆对偶定理。