基于最优乘子潮流确定静态电压稳定临界点

给出了一种基于最优乘子潮流求静态电压稳定临界点的新方法.与连续潮流或直接法求解电压崩溃点不同,该方法从潮流的可行域外出发,利用潮流迭代过程中最优乘子的值和最小二乘解提供的信息,沿注入功率变化的方向逼近电压崩溃点.给出了判别和计算鞍结型和约束诱导型分岔点的方法,分析了逼近过程中的各种可能情况.对多个算例测试的结果表明:所提出的方法通过几次迭代即可收敛于静态电压稳定临界点,计算结果与应用连续潮流和直接法一致.     

松动碰摩转子轴承系统周期运动稳定性研究

根据松动碰摩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，对系统周期运动的稳定性及其失稳规律进行了研究，得到了系统在不平衡量-转速、碰摩间隙-转速等参数域内的分岔集。分析表明：在较大和较小的不平衡量下，系统的周期运动分别以Hopf分岔形式和倍周期分岔形式失稳；耦合故障转子轴承系统表现出与碰摩转子轴承系统相似的分岔失稳规律；随着系统动静件之间的碰摩间隙减小，系统的Hopf分岔集区间变大而且失稳转速降低。该结论可以为转子系统的故障诊断、安全稳定运行及振动控制提供理论依据。     

集中荷载作用下悬索的主共振分析

针对集中荷载作用下两端固定悬索在集中荷载点外激励作用下悬索系统发生的强迫振动,研究了激励频率接近悬索主共振频率时,系统产生的主共振.采用多尺度法,得到了各阶振型的主共振分叉图和主共振分叉点的解析解.通过实例计算,得到了悬索的各阶振型的线性频率与集中荷载以及集中荷载的位置关系,还得到了各阶振型的主共振分叉图和各阶振型的主共振点相平面图.     

集中荷载作用下悬索的三次超谐波共振分析

针对集中荷载作用下两端固定悬索在集中荷载点外激励作用下悬索系统发生的强迫振动,分析了悬索系统可能出现的次共振现象,得到了出现次共振解的通式。根据该通式可以直接分析系统可能出现的次共振以及次共振出现的条件;通过算例,得到了一阶振型的3次谐波共振的分叉图。     

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。     

Jeffcott转子碰摩的弯扭耦合振动特性分析

针对两端刚性支承的Jeffcott转子，采用库仑摩擦模型描述了碰摩力和力矩，建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程。从扭振对碰摩特性的影响和扭振碰摩特征响应两个角度，进行了碰摩特性的数值分析。通过以转速比变化为参数的分岔图发现：弯振分岔图大致可分为四个复杂运动区，有无考虑扭振的分岔图都具有周期运动、拟周期运动和复杂的混沌运动形式，但它们进入和离开这些复杂运动区的路径和在复杂区内的运动形式却有所不同；而扭振分岔图与考虑弯扭耦合的弯振分岔图存在对应关系，它也可分为四个复杂运动区，也具有周期运动、拟周期运动和复杂的混沌运动等形式。文中揭示的振动特征为转子系统的状态识别与诊断提供了一条新思路。     

一类非光滑机械系统的Hopf分岔与混沌

通过用四阶Runge-kutta数值积分法和Poincare映射法对系统复杂动力学现象进行的仿真，对一类简谐激振力作用下的双边不对称复杂约束系统的动力学行为进行了分析，证实单自由度含间隙系统中存在Hopf分岔，分析了系统周期运动的Hopf分岔以及通向混沌的拟周期道路。对其分岔与混沌行为的研究为工业实际中含间隙机械系统和冲击振动系统的优化设计提供了理论依据。     

波浪形聚苯乙烯和铜微纤维阵列的可控制备及性能

提出基于静电纺丝法制备波浪形聚苯乙烯微纤维阵列,并以之为模板实现波浪形铜微纤维及其阵列的简易可控制备。通过静电纺丝法制备出了具有不同振幅、波长的波浪形聚苯乙烯微纤维,获得了单轴、正交、菱形等多种结构可控的波浪形纤维阵列,发现波浪形纤维振幅随收集板速度的变化规律满足Hopf分岔理论,表明波浪形纤维由直纤维经垂直于收集板移动方向上的非线性扰动产生,且该扰动具有O(2)对称性。以上述聚合物纤维阵列为模板,获得了形貌和结构可控的波浪形铜微纤维阵列,该波浪形铜纤维阵列为一体化的导电网络,其透光性和电阻分别为87%和425Ω,有望作为透明电极应用于光电子器件及其互连线中。     

一类平面多项式系统的全局结构与分岔

本文讨论一类余维2的高次退化的平面多项式系统的奇点分岔、闭轨分岔、奇闭轨分岔等局部分岔问题,利用Picard-Fuchs方程得到系统的全局分岔曲线,解决了一类比较复杂的多项式系统的全局结构与分岔问题。     

转子系统碰摩行为的研究

应用非线性动力学现代理论对一个带间隙转子系统的数学模型进行了研究 ,通过以转速比变化为参数的分岔图发现 :在超临界转速下存在完整的间隔混沌、周期加分岔序列 ,即系统在周期运动与混沌运动之间交替 ,且周期加一、周期数与临界转速的倍数对应相等 ;在转速小于临界转速时 ,各个连续阶次谐运动的转换区分别都出现了经由一个倍周期分岔直接导致的混沌频带 ,后又直接由一个逆倍周期分岔转化为周期一的现象。同时还揭示了阻尼对系统谐波振动幅值和转换区混沌频带宽的抑制作用 ,以及非线性刚度对混沌频带的抑制和对谐波响应幅值的促进作用。提出设计转子系统时应适当增加阻尼和选材时综合考虑系统的动力学特性 ,系统提高转速时 ,转速不要在转换区滞留太长及工作转速尽量不要选在系统的临界转速的倍频上等建议 ,这些都对减小系统故障发生率和提高系统动力学特性有重要意义