简介：动力学和控制系统中往往包含有不确定性参数,为此提出了一种基于随机响应面的不确定性参数灵敏度分析方法,以量化参数不确定性对响应变异性的影响.文中首先利用随机响应面建立不确定性参数和响应之间的表达式,然后通过求偏导方式推导参数的灵敏度系数,该系数综合反映了参数均值和标准差的影响.最后通过一根包含几何、材料不确定参数的数值梁来验证所提出方法,并与方差分析法结果进行了比较.

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：把谱元法应用于刚架结构的动力学响应计算和分析中.建立了杆和梁的谱单元动力学刚度阵,针对刚架结构组装了整体动力学刚度阵,建立了整体结构的运动方程,计算了结构的固有频率和时域响应,并与采用有限元方法得到的结果进行了对比.从结果中可以看出谱元法在数值模拟中的独特优势.

简介：利用三维有限元方法,分析了风速、攻角、导线分裂、磁场力和防舞装置等各种因素对导线舞动的影响.结果表明:风速、攻角和导线分裂等对导线舞动的影响很大;磁场力的影响很小.为减轻和防止导线舞动,在导线距离杆塔1/3和2/3处施加压重,可以获得明显的防舞效果.

简介：研究随机扰动下简单电力系统的可靠度反馈最大化．应用拟不可积哈密顿系统随机平均法和随机动态规划原理，导出以可靠度最大为目标的动态规划方程和以平均首次穿越时间最长为目标的动态规划方程．通过分别求解相应的动态规划方程，得到最优控制律，受控与未控系统的条件可靠性函数及平均首次穿越时间．最后应用MonteCarlo模拟验证结果的准确性．

简介：研究了在地基波动影响下非线性粘弹性桩中的混沌运动.假定桩体材料满足Leaderman非线性粘弹性本构关系,得到在轴向载荷作用下满足Winkler条件的地基土波动方程、桩与地基土耦合振动方程;利用Galerkin方法将非线性积分-微分方程简化,并进行了数值计算,揭示了非线性粘弹性桩包括混沌运动在内的动力学行为.

简介：为研究斜拉桥中索与梁、索与索之间的耦合振动问题,建立了斜拉桥的单梁-多索力学模型.考虑索的初始垂度引起的几何非线性因素的影响,将多索梁模型分段处理,基于索、梁经典的面内振动的微分方程,通过索、梁连接处的动态平衡条件,建立多索梁模型面内振动理论.以双索梁为例,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉梁模型平面内自由振动的特征值问题.同时,建立双索梁的有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索梁模型的各项相关重要参数进行分析,并将本文理论与课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索梁模型的基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型的低阶频率,而梁弯曲刚度的提高对其高阶频率的提高比较明显.

简介：研究了一些非线性偏微分方程的非古典势对称和非古典对称，得到了某些方程的新的势对称和新的对称，同时也得到了其伴随系统的新的对称，并求出了一些相似解．这些解对进一步研究这些非线性偏微分方程所描述的物理现象具有广泛的应用价值．

简介：线弹性静力学中有最小势能原理和最小余能原理,但只适用于物体或结构在给定约束条件下处于稳定平衡状态的情况,而在一般情况下动力学问题不可能存在稳定平衡状态,因此在动力学领域中是否存在最小势能原理值得认真考虑.本文对动力学问题中存在最小势能原理的可能性进行了探讨,并以摆脱了"平衡态"和"稳定态"的限制的最小功耗原理为理论基础,导出了线弹性动力学中的最小势能原理和最小余能原理.给出了计算实例,结果正确.因此在线弹性动力学中存在瞬时意义下的最小势能原理和最小余能原理.但其含义与静力学中的最小势能原理和最小余能原理并不相同.其主要区别在于:动力学中的原理适用于不稳定过程之任一瞬时,其"最小"是指"当时(即该瞬时)所有可能值的最小".而静力学中的最小势能原理则只适用于稳定平衡状态,其"最小"是指系统从不稳定最后达到稳定平衡的整个过程中所有"真实值中的最小".即前者是"当时的最小",后者则是"全过程中的最小".这两类变分原理可成为线弹性动力学中各种变分直接解法的理论基础.

简介：Leland模型是在考虑交易费用的情况下，对Black—Scholes模型进行修改得到的非线性期权定价模型．本文针对Leland模型，提出了一种求解非线性动力学模型的自适应多尺度小波同伦摄动法．该方法首先利用插值小波理论构造了用于逼近连续函数的多尺度小波插值算子，利用该算子可以将非线性期权定价模型方程自适应离散为非线性常微分方程组；然后将用于求解非线性常微分方程组的同伦摄动技术和小波变换的动态过程相结合，构造了求解Leland模型的自适应数值求解方法．数值模拟结果验证了该方法在数值精度和计算效率方面的优越性．

简介：根据Timoshenko几何变形假设和Boltzmann叠加原理,推导出控制损伤粘弹性Timoshenko中厚板的非线性动力方程以及简化的Galerkin截断方程组;然后利用非线性动力系统中的数值方法求解了简化方程组.通过分析可知,板在谐载荷的作用下,具有非常丰富的动力学特性.同时研究了板的几何参数、材料参数及载荷参数对损伤粘弹性中厚板动力学行为的影响.

简介：应用随机平均法研究了高斯白噪声激励下含有分数阶阻尼项的Duffing-VanderPol系统的稳态响应.首先应用基于广义谐和函数的随机平均法得到系统关于幅值的平均伊藤微分方程并建立相应的平稳FPK方程,求解该平稳FPK方程的近似理论解得到系统幅值的稳态概率密度.分析幅值、位移和速度的稳态概率密度探究分数阶阻尼项以及其它参数对系统稳态响应的影响.发现降低分数阶的阶数可以增强系统的响应而增大分数阶的系数可以减弱系统响应.最后对原系统进行MonteCarlo数值模拟验证近似理论解的有效性.

简介：研究了两端受扭转弹簧约束的简支输流管道的固有频率特性和静态失稳临界流速．根据梁模型横向弯曲振动模态函数，由端部支承和约束边界条件得到了其模态函数的一般表达式．根据动力方程的特征方程，具体分析了约束弹性刚度、流体压强、流速和管截面轴向力等参数对管道固有频率特性和静态失稳临界流速的影响．数值分析表明，约束弹性刚度的增大使管道的固有频率和失稳临界流速明显提高；流体流速、压强和管截面受到的轴向压力的增加使管道的固有频率和失稳临界流速降低．当管道的固有频率和失稳临界流速较低时，可以通过增加端部约束的方法来提高．

简介：针对转子—轴承系统中滚动球轴承的动力学相似问题,提出一种考虑非线性振动特性的轴承系统相似模型建立方法.首先,建立滚动球轴承整体的非线性振动微分方程,运用积分模拟法推导了轴承整体的非线性振动特性相似关系,并结合滚动球轴承的动力学相似关系得到滚动球轴承系统的相似设计准则;其次,应用所得的相似准则,以深沟球轴承C204JUT为原型、6208为模型进行数值仿真实例计算,通过采用Newmark-β算法计算得到的分叉图分析了转速ω、径向载荷Fr、阻尼C及径向游隙γ大小对原型和模型轴承系统振动位移或速度响应的影响;最后,通过对比原型和模型的各参数（ω、Fr、C、γ）分叉图中分叉区间、趋于稳定运动参数值大小以及进入稳定周期运动时的稳态响应值大小验证相似准则的准确性和有效性.通过分析得到以下结论：1滚动球轴承非线性振动特性参数（如振动响应、结构阻尼等）相似关系可由轴承结构参数相似关系确定;2原型与模型非线性运动的分叉图形状一致,且模型能够很好的预测原型稳态振动响应,因此可将模型轴承用来预测原型轴承的非线性振动行为.

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：在高参数汽轮机组和航空发动机等旋转机械中，转子-密封中的气流激振力对转子非线性动力学特性的影响不容忽视．本研究中建立了转子-密封系统三维流场模型，应用计算流体动力学（CFD）软件对可压缩气流流场进行模拟计算，获得了密封流场特性．由流场计算结果进一步获得了Muszynska气流激振力模型中的相关经验系数，使得此模型更加适用于气流激振力的计算．在对转子一密封系统进行非线性动力学分析过程中应用幂级数展开形式建立了系统幂级数模型．利用平均法得到气流激振力的1：2亚谐共振分岔方程，进一步应用奇异性理论和Hopf分岔理论研究了系统1：2亚谐共振的转迁集和系统超临界Hopf分岔与亚临界Hopf分岔的存在条件．通过参数控制方法抑制了转子-密封系统出现亚临界分岔的出现，使得系统稳定性提高．本文的分析结果对工程设计和操作具有一定的指导作用和意义．

简介：建立随机风作用下高速列车动力学参数的可靠性优化设计方法．首先考虑自然风的脉动特性，采用Cooper理论和谐波叠加法模拟随车移动点的脉动风速，给出随机风作用下高速列车非定常气动载荷的计算方法．然后建立高速列车车辆系统动力学模型，计算高速列车的运行安全性，并基于可靠性理论，给出随机风作用下高速列车失效概率的计算方法．在此基础上，以高速列车动力学参数为优化设计变量，以失效概率和轮轴横向力为优化目标，采用多目标遗传算法NSGA—II进行动力学参数的自动寻优，建立随机风作用下高速列车动力学参数的可靠性优化设计模型．经可靠性优化计算，高速列车的失效概率由原始的0．4884降低为0．1406，轮轴横向力由原始的45．13kN降低为43．01kN．通过优化高速列车动力学参数可以显著改善随机风作用下高速列车的运行安全性．

简介：采用Hodgkin-Huxley神经元模型,在二维随机神经网络中引入局部扩散功能缺陷,研究了神经网络中非对称缺陷附近的方形失去扩散功能的缺陷对螺旋波动力学行为的影响.缺陷使螺旋波降低传播速度的行为与缺陷的位置和尺寸有关：靠近螺旋波中心的缺陷影响最为显著,当缺陷远离中心位置时,缺陷的作用明显减弱;缺陷尺寸越大,影响也越显著.同时观察到,在弱耦合神经网络中,缺陷的存在导致了螺旋波的漂移现象.进一步研究缺陷和通道噪声同时存在时系统时空斑图的演化行为,结果发现,噪声作用下缺陷处形成了新的波源.最后,通过分析神经元放电节律和平均膜电位的变化揭示了缺陷对神经网络时空行为影响的机理.

简介：将微分求积法(DifferentialQuadratureMethod,简称DQM)应用于输液管道的非线性动力学分析,采用此法研究了受非线性约束输液管道的分岔现象和混沌运动问题.从悬臂输液管道模型出发,利用微分求积法形成管道的动力学方程.以分岔图、相平面图、时间历程图和Poincaré映射等分析手段考察了系统参数(管内流速)变化对管道振动形态的影响.结果表明,在所研究的系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动的参数区域,这与前人的研究成果具有一致性.这为一类结构的非线性动力响应问题提供了一种新的研究思路.