简介：矿井提升机在提升重物的过程中,由于质量和刚度的变化引起的系统固有频率十分缓慢的变化,因此考虑钢绳质量的矿井提升机系统是一个慢变参数振动系统.本文首先应用Kuzmak-Luke的多尺度法得到有一般非线性弹性力的强非线性振动系统解的周期性条件及用Jacobi椭圆函数表示的平方非线性振动和立方非线性振动的首阶渐近解.其次,将得到的结果分别应用于有平方、立方非线性弹性力的质量慢变的矿井提升系统.最后,将理论结果应用于某个矿井提升系统,应用算例的渐近解和数值解的比较表明本方法是有效的.

简介：基于改进的KBM法，研究了强非线性多自由度自治系统的内共振．求出了极限环的振幅和近似解的表达式．与KBM法比较，该方法的特点是：近似解中包含项中的不再是时间的线性函数，而是时间的非线性函数，它能提高近似解的精度，且应用更广，最后给出一个具体实例，得到了近似解以及相图．和数值结果比较，本文方法具有较高的精度．

简介：提出了非线性多自由度系统的一种新的参数识别方法，研究了二次非线性的2-自由度系统．基于保守系统存在能量积分的特点，由系统的运动微分方程导出了哈密尔顿函数，并用它作为参数识别的数学模型．利用系统自由振荡条件下相坐标测量值集合对系统的哈密尔顿函数进行拟合，并用最小二乘法进行参数识别．不管系统非线性度的强弱如何，只要系统是保守的，这种方法就有效．

简介：同时考虑阻尼对响应频率和相位的影响，引入简单的变换，将有阻尼Duffing系统进行重写，得到的新系统在使用MLP方法的参数变换中，待定参数不受初始条件的影响，直接应用MLP方法有效的推导出受简谐激励作用下的含有阻尼的强非线性Duffing系统主共振和1／3亚谐共振的分岔响应方程．首次将MLP方法直接应用于含有阻尼的Duffing系统，极大的推广了MLP方法的应用范围，并对退化为无阻尼系统的结果与现有文献结果相比较，得到满意的结论．

简介：强非线性系统经引入参数变换，并在一定的假设条件下，可转化为弱非线性系统．将其解展成为改进的傅立叶级数后，利用参数待定法可方便地求出强非线性系统的共振周期解．研究了Duffing方程的主共振、VanderPol方程的3次超谐共振和VanderPol-Mathieu方程的1／2亚谐共振周期解．这些例子表明近似解与数值解非常吻合。

简介：将参数变换法和随机多尺度法结合起来,研究窄带随机噪声激励下强非线性Duffing-Rayleigh振子的响应及稳定性问题.首先借助参数变换思想引入小参数,然后用多尺度法分离了系统的快变量,最后由摄动法和矩方程法得到了系统的稳态响应.并利用Routh-Hurwitz准则得到了稳态解稳定的充要条件.理论分析与数值计算表明:在一定条件下,系统存在两个稳定的稳态解.数值模拟的结果表明:参数变换法结合随机多尺度法研究强非线性随机系统的响应、稳定性等问题是有效的.

简介：将同伦理论和参数变换技术相结合提出了一种可适用于求解强非线性动力系统响应的新方法,即PE-HAM方法(基于参数展开的同伦分析技术).其主要思想是通过构造合适的同伦映射,将一非线性动力系统的求解问题,转化为一线性微分方程组的求解问题,然后借助于参数展开技术消除长期项,进而得到系统的解析近似解.为了检验所提方法的有效性,研究了具有精确周期的保守Duffing系统的响应,求出了其解析的近似解表达式.在与精确周期的比较中,可以得出:在非线性强度α很大,甚至在α→∞时,近似解的周期与原系统精确周期的误差也只有2.17%.数值模拟结果说明了新方法的有效性.

简介：在许多线性振动的教材和手册中,关于固有振型节点规律表述存在不妥.本文对该问题进行分析,指出必须理解Гантмахер和Крейн关于固有振型节点定理的前提和局限性.文中详细分析了两自由度系统固有振型节点的规律,给出若干新的结论.基于该规律对一类多自由度组合系统的固有振型进行分析,说明可人为设计结构来满足特定的固有振型阶次与节点数关系.

简介：结构损伤前后动力特性的变化来快速、直接、方便地判定损伤的存在、程度及位置.本文采用曲率模态对刚架结构的损伤检测进行了研究.首先用有限元法计算出结构的位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态振型.数值模拟结果表明:曲率模态振型对结构的损伤敏感,可同时确定结构损伤的存在、程度和位置,并且可以用于结构多位置损伤的检测.实验结果证实了数值模拟结论.

简介：针对可分型矩阵的特性，结合2^N类算法为可分型指数矩阵的计算提出一种快速精细积分法．核心思想是：利用可分型矩阵中的子矩阵进行分块计算；增加Taylor展开式的保留项数，减少迭代次数．一方面，程序实现简便，另一方面，数值算例表明：对矩阵维数很大的可分型指数矩阵计算来说，本文的快速精细积分法减少了计算量和存储量，大大地提高了计算效率．

简介：研究了金字塔芯层点阵夹芯梁的自由振动和非线性受迫振动特性.基于折线理论推导出两端简支金字塔型点阵夹芯梁的非线性动力学方程.计算点阵夹芯梁固有频率并进行了验证.分析了杆件半径、杆件倾斜角度和芯层高度对点阵夹芯梁固有频率的影响.研究了点阵夹芯梁在不同激励幅值和不同结构参数下的非线性幅频响应特性.结果表明,随着各结构参数的增大,夹芯梁的固有频率均呈先增大后减小的变化规律,并且芯层结构参数对点阵夹芯梁的非线性响应存在复杂影响.

简介：含vanderPol型自激项的单摆系统是典型的自激机械系统,本文研究了该系统的张弛振荡特性.首先通过引入新的时间尺度和变量,把原系统表示成标准的快慢系统.然后基于几何奇异摄动理论,求得系统的慢变流形及其结构,从而证明了张弛振荡解的存在性,并进一步求得了张弛振荡解及其周期的近似表达式.理论结果表明,发生张弛振荡时,单摆快速通过其平衡位置,而在远离平衡位置的一段区域上停留较长时间,且存在两个分界点把快速运动和慢速运动分隔开.数值算例证明了理论分析的正确性.

简介：中心直裂纹巴西圆盘试样可以用于脆性材料在纯Ⅰ型、纯Ⅱ型以及Ⅰ-Ⅱ复合型载荷下的动态断裂韧度的测试．通过改变径向冲击的加载角口（加载方向相对于裂纹的倾斜角），可以方便地实现不同的Ⅰ、Ⅱ型动态断裂实验．本文用有限元软件ANSYS对试样进行动态复合型断裂模拟分析，研究了不同载荷、不同材料以及不同试样尺寸对动态无量纲应力强度因子的影响，得到了纯Ⅱ型加载所对应的加载角θa的近似计算公式．对于在斜坡载荷作用下的复合型断裂，Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子具有相似的时间历程曲线，其比值逐渐趋近于一个常数．本文给出了不同无量纲裂纹长度的试样在不同加载角下对应的Ⅰ、Ⅱ型无量纲应力强度因子的比值K1（t）／KⅡ（t）（该比值称为复合比），利用该复合比，可以通过应变能密度因子准则求出试样的起裂角β0，得到的结果与文献给出的试验结果吻合得很好．

简介：考虑环境阻尼因素的影响,研究了具有运动约束作用Kelvin-Voigt型输流曲管的混沌运动现象.数值仿真表明,输流曲管系统在某些参数取值时具有混沌运动的可能,管道材料的粘弹性系数和环境阻尼等因素对曲管的动力响应产生较大的影响.这些结论可为工程管道系统的铺设与设计提供参考.

简介：根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想，通过罗恩早已提出的一条简单而统一的新途径，系统地建立了弹性膜结构动力学的各类非传统Hamilton型变分原理．这种新的非传统Hamilton型变分原理能反映这种动力学初值一边值问题的全部特征．文中首先给出膜结构动力学的广义虚功原理的表式，然后从该式出发，不仅能得到膜结构动力学的虚功原理，而且通过所给出的一系列广义Legendre变换，还能系统地成对导出弹性膜结构动力学的5类变量（Pα,Pβ,pγ,Vα，Vβ，Vγ，Nα，Nβ，Sαβ，εα，εβ，εαβ，u,v,w）、4类变量（Pα,Pβ,pγ,Vα，Vβ，Vγ，Nα，Nβ，Sαβ，εα，εβ，εαβ，u,v,w）、3类变量（Nα，Nβ，Sαβ，εα，εβ，εαβ，u,v,w）和2类变量（Nα，Nβ，Sαβ，u,v,w）非传统Hamilton型变分原理的互补泛函、以及相空间（Pα,Pβ,pγ,u,v,w）非传统Hamilton型变分原理的泛函与1类变量（u,v,w）非传统Hamilton型变分原理势能形式的泛函．同时，通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理的内在联系．

简介：首先研究了非线性随机动力系统所对应的Fokker-Planck-Kolmogorov（FPK）方程.其次,讨论了微分方程的三阶TVDRunge-Kutta关于时间的离散差分格式以及关于空间离散的五阶WeightedEssentiallynonOscillatory（WENO）差分格式,并将其相结合,得到FPK方程的TVDRunge-KuttaWENO差分解,并与FPK方程的精确解进行了比较.数值结果表明,该方法具有良好的稳定性,且可以解决其他方法在概率密度峰值处偏小,而在尾部处较大等缺点.

简介：根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想，通过罗恩提出的一条简单而统一的新途径，系统地建立了平面框架结构折线型弹塑性动力学的各类非传统Hamilton型变分原理．文中首先给出平面框架结构折线型弹塑性动力学的广义虚功原理的表式，然后从该式出发，不仅能得到平面框架结构折线型弹塑性动力学的虚功原理，而且通过所给出的广义Legendre变换，还能系统地成对导出平面框架结构折线型弹塑性动力学的5类变量分原理的互补泛函，以及1类变量和相空间非传统Hamilton型变分原理的泛函．同时，通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理的内在联系．

简介：研究了非线性随机动力系统所对应的Fokker-Planck-kolmogorov（FPK）方程.讨论了微分方程的可朗克（Crank）一尼考尔逊（Nicolson）型隐式有限差分格式以及微分的四阶中心差分格式,将两者相结合,得到FPK方程的四阶中心C-N隐式格式差分解,并与FPK方程的精确解进行了比较.数值结果表明,该方法具有良好的稳定性,且可以解决其他方法在概率密度峰值处偏小,而在尾部处较大等缺点.