分数阶Duffing振子的动力学研究

在经典Dtfffing振子中引入分数微分型阻尼项,推导了高效率的数值计算格式,对其表现出来的特有的非线性现象进行讨论．研究表明：分数微分型阻尼的分数阶值较小时,振子将出现倍周期分岔并导致混沌．在不同的外激励频率下,分数微分型Duffing振子会呈现对称性破缺、分岔、混沌等强烈的非线性现象;在一定参数范围内,分数微分型Duffing振子较经典Duffing振子,在较小的激励下即可进入混沌．     

非线性分数阶微分振子的动力学研究

本文结合Zhang—Shimizu法与Newmark法，解决了二次非线性的Riemann—Liouville分数导数中奇异性问题，从而得到了非线性分数微积分求解的单步数值积分算法。在此基础上对某型非线性分数阶微分振子的动力学行为进行研究，分别讨论了振子自由振动及强迫振动下参数变化对振子非线性特性的影响。数值计算结果表明，该数值方法具有较好的稳定好，收敛速度快，精度较高，编程简单容易等优点。