Hamilton系统的形式不变性和Lie对称性

研究Hamilton力学系统在相空间的形式不变性及与Lie对称性的关系．首先，给出了形式不变性和Lie对称性的定义和判据；然后导出形式不变性与Lie对称性的关系，给出形式不变性与Lie对称性的结构方程和守恒量，并举例说明结果的应用．     

混沌Lorenz系统延迟反馈控制的机理分析

利用广义Hamilton系统理论的Melnikov方法,严格分析了延迟反馈方法控制混沌Lorenz系统到周期解的机理,揭示了延迟时间与控制混沌的关系.延迟反馈项实际上是一个作用明显的扰动项,通过选择合适的参数,使得系统的稳定流形与不稳定流形不再横截相交,Smale意义下的混沌受到抑制,将Lorenz混沌系统引导到各种不同的周期轨道;可见,延迟时间关系到控制扰动量的大小,但不必是混沌吸引子内嵌不稳定周期轨道的周期整数倍.另外,通过数值仿真,其结果与理论分析相符,从而表明了该分析方法的有效性.     

一种判定图中Hamilton圈的邻接边增长算法

一个图是否为Hamilton图在于图中是否有Hamilton圈.文中提出了变换的方法来寻找图中的Hamilton圈,即在图的顶点集中寻找满足包含给定图中所有顶点的自归邻接边增长变换的方法来寻找给定图中的Hamilton圈.由此,设计了一个在Edmonds意义下的有效算法--自归邻接边增长算法(AEG)来寻找给定图中的自归邻接边增长变换,证明了该算法能正确判断给定简单无向图中有无Hamilton圈且时间复杂度为O(n2).最后通过应用实例说明该算法的有效性和实用性.     

扩张的局部内(外)半完全有向图的可迹性

扩张的局部内(外)半完全有向图是半完全有向图的一个重要的推广图类.本文利用有向图中点可多重插入到路中的方法,得到了扩张的局部内半完全有向图可迹的一个度限制下的充分条件.利用扩张的局部外半完全有向图是扩张的局部内半完全有向图的逆图的性质,对应地得到扩张的局部外半完全有向图可迹的一个充分条件.     

Stokes流问题的环向辛对偶求解方法

基于极坐标下Stokes流的基本方程,将环向坐标模拟为时间坐标,采用由流速和应力组成的全状态向量来描述控制方程,得到哈密顿正则对偶方程组,说明Stokes流具有哈密顿结构。在Ham ilton体系下,通过对偶方程组的分离变量法,根据侧边边界条件求出问题的本征值及本征向量,并通过辛正交系、展开求解等手段可以求出问题的通解,然后根据端部边界条件确定本征向量系数后得到具体问题的辛解析解。本文给出了不同边界条件扇形域问题的实际算例,其结果说明了本文方法的有效性。     

旋转刚-柔耦合系统动力学及热冲击响应分析

利用FOAC模型理论,给出了大范围运动的大变形变截面柔性梁的位移描述,继而得到系统的机械能的高阶表述,然后基于广义Hamilton原理得到系统的动力学模型。系统模型考虑了柔性梁在不同方向的相互耦合影响,使得系统能够对较高速度的旋转刚柔耦合结构进行动力学仿真,避免了传统ZOAC模型对高速旋转柔性系统仿真结果发散的不足,从本质上分析了动力刚化作用。在此基础上,考虑热冲击对系统的动力学响应,包括梁两侧同等热冲击和不等温热冲击,为航天结构和热场环境救援机器人的动力学行为提供仿真模型。     

四边固支弹性矩形薄板的自由振动

首先弹性矩形薄板的动力学方程表示成为Hamilton正则方程,然后采用辛几何方法对全状态相变量进行分离变量,并利用得到的共扼辛正交归一关系,求出四边固支弹性矩形薄板的固有频率和振型的解析解表达式．由于在求解过程中不需要事先人为的选取挠度函数,而是从弹性矩形薄板的动力学基本方程出发,直接利用数学的方法求出可以满足四边固支边界条件下薄板的固有频率和振型的解析解表达式,使得问题的求解更加理论化和合理化．此外,还给出了计算实例来验证本文所采用的方法以及所推导出公式的正确性．     

压电热弹性体混合层合板的响应分析

根据广义Hamilton变分原理推导出了压电热弹性体非齐次的Hamilton正则方程.考虑热平衡方程与导热方程中变量的对偶关系,通过增加正则方程的维数,成功地将非齐次的正则方程转化为能独立求解的压电热弹性体耦合问题的齐次方程.将非齐次方程转化为齐次方程不仅使问题变得大为简化,同时也减少了数值计算的工作量.数值实例研究了温度载荷和力载荷作用下压电热弹性材料四边简支层合板的响应问题,部分算例与相关文献进行了比较.     

非保守非线性刚-热-弹耦合动力学的Lagrange方程

如何将Lagrange方程应用于弹性动力学,一直是国内外学术界关注的理论和应用研究课题.在这类问题获得基本解决之后,Lagrange方程应用于耦合动力学的理论难题又摆在我们的面前.本文采用Lagrange Hamilton体系,成功地将Lagrange方程应用于非保守非线性刚 热 弹耦合动力学.进而应用非保守非线性刚 热 弹耦合动力学的Lagrange方程推导出非保守非线性刚 热 弹耦合动力学的控制方程.讨论了应用耦合动力学的Lagrange方程解决实际工程技术问题的途径.