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  • 简介:为揭示弹箭在高空飞行过程中由于重力持续作用产生大攻角的物理本质,建立了弹道平面内时变参数的弹体运动数学模型,并推导了弹体在高空飞行段的攻角响应方程.同时,为了分析弹道顶点附近锥形运动的稳定性,综合考虑弹体姿态运动位移运动建立了旋转弹锥形运动的动力学模型.针对大攻角引起显著气动非线性效应的情况,采用李雅普诺夫级近似方法,给出了弹道顶点附近弹体锥形运动的稳定判据,并通过数值仿真验证了其正确性.

  • 标签: 旋转弹 锥形运动 复攻角 气动非线性 李雅普诺夫方法
  • 简介:强非线性系统经引入参数变换,并在定的假设条件下,可转化为弱非线性系统.将其解展成为改进的傅立叶级数,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VanderPol-Mathieu方程的1/2亚谐共振周期解.这些例子表明近似解数值解非常吻合。

  • 标签: 非线性系统 共振 参数变换 傅立叶级数 渐近法
  • 简介:基于压电效应设计了种包含屈曲梁、质量块非线性弹簧的新型压电俘能器结构,并对其进行了振动响应分析.首先基于Euler—Bernoulli梁理论,利用Hamihon原理建立了压电俘能器结构的非线性动力学方程,通过Galerkin离散数值分析了结构参数对系统阶固有频率的影响;进步利用多尺度法对系统进行摄动分析,研究了系统的稳态幅频特性,数值分析了各系数对幅频响应曲线的影响,结果表明该结构在简谐激励作用下会存在多种跳跃现象;最后数值分析了压电俘能器的发电性能,讨论了激励幅值初始静挠度对发电电压的影响.

  • 标签: 能量采集 屈曲梁-质量-弹簧系统 幅频特性 非线性振动
  • 简介:本文利用基于线性系统稳定性准则的SC混沌比例投影同步方法,提出种全新的多进制数字信息混沌保密通信方案.将多进制数字信号调制到发送端系统的雅克比矩阵比例因子中,然后在接收端构造的子系统中判断并解调出数字信号.以传输10进制数字信息为例,利用Lorenz混沌吸引子进行数值模拟仿真,详细分析了通信过程中数字信息的同步性、安全性以及解码精度.仿真结果和数值分析证明了该多进制数字信息混沌调制方案的正确性有效性.

  • 标签: 保密通信 混沌调制 数字信息 投影同步 雅克比矩阵
  • 简介:根据三维混沌系统Lorenz吸引子Chen’s吸引子线性部分的系数特征,构造了个三维非线性动力系统,并研究了其混沌动力学特征,包括相轨迹图、最大Lyapunov指数、Lyapunov指数谱Poincare映射,这些特征都表明,该系统具有混沌吸引子。

  • 标签: 混沌反控制 三维混沌系统 LYAPUNOV指数 POINCARE映射
  • 简介:将同伦理论参数变换技术相结合提出了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,将非线性动力系统的求解问题,转化为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.

  • 标签: 系统响应 DUFFING系统 非线性动力系统 线性微分方程组 求解问题 非线性强度
  • 简介:研究了基于飞行遥测数据,使用环境激励模态辨识方法辨识系统的模态参数时,挑选真实模态的方法.首先,详细介绍了ARMA-NExT环境激励模态辨识方法的理论.接着,给出了模态指示因素,并详细分析了基于稳定图方法、频域时频分析方法的真实模态筛选的方法.最后通过算例研究了飞行模态筛选的过程.研究发现,通过该方法得出结果与频域时频分析结果基本致.

  • 标签: 模态辨识 ARMA-NExT 工作模态 稳定图
  • 简介:基于个特殊的Painleve-Backlund变换多线性变量分离方法,分析了(2+1)维非线性广义Borer-Kaup(GBK)系统,求得了该系统具有若干任意函数的变量分离严格解.根据得到的变量分离严格解,并通过选择解中的任意函数,引入恰当的局域函数多值函数,找到了GBK系统种新的具有实际物理意义的半包局域相干结构,如海洋表面波,并简要地讨论了这种半包局域相干结构的些特殊的演化性质.结果表明:这种半包局域相干结构相互作用后,完全保持它们原有的速度、波形波幅,即它们的演化性质是完全弹性的.

  • 标签: 广义Borer-Kaup系统 多线性变量分离法 半包局域结构
  • 简介:利用改进的规范形理论研究了四维三阶非线性系统最简规范形的计算.介绍了计算四维非线性系统最简规范形的改进方法,得到计算四维非线性系统最简规范形的通用公式.通过对个实际振动系统的分析,用数值仿真方法验证了该方法在研究高维非线性系统中的有效性.

  • 标签: 最简规范形 非线性变换 非线性振动 蜂窝夹层板
  • 简介:运用Galerkin方法讨论了类具有记忆项的耦合非线性抽象方程组的初值问题,根据方程组的特点,巧妙地对两个方程进行相加,并结合微积分的性质得到了所要的结果,然后研究收敛性,最后证明了方程组整体弱解的存在性.

  • 标签: 记忆项 耦合 非线性 抽象方程组 整体解
  • 简介:用直接积分法计算两个耦合VanderPol振子系统的阶近似守恒量,将两个耦合VanderPol振子系统看成是未受微扰系统微扰项的迭加,先通过坐标变换将未受微扰系统解耦,并对解耦系统的3种可能状态进行讨论,得到未受微扰系统的13个精确守恒量,再考虑微扰项对精确守恒量的影响,运用阶近似守恒量的性质,得到1个稳定的阶近似守恒量.另外,由13个精确守恒量直接得到13个平凡的阶近似守恒量.

  • 标签: VAN der Pol振子系统 精确守恒量 一阶近似守恒量
  • 简介:应用动力系统分岔理论定性理论研究了类非线性Degasperis-Procesi方程的行波解及其动力学性质,并结合可积系统的特点,利用哈密尔顿系统的能量特征,通过Maple软件绘出其相轨图,再根据行波相轨道间的对应关系,揭示了不同类型的行波解间的转变参数变化的关系,并且给出了不同行波间相互转换的参数分岔值,从根本上解释了Peakon产生的原因,数值模拟验证了该方法的正确性,最后给出了相应行波解的表达式。

  • 标签: 孤立波 周期波 尖波 Degasperis-Proeesi方程 动力系统分岔理论
  • 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.

  • 标签: 非线性系统 FPK方程 有限差分法 TVD龙格-库塔格式 ENO格式 WENO格式
  • 简介:基于Poincaré映射方法对类两自由度碰撞系统进行研究.经过详细的理论演算得到单碰周期1/n的亚谐周期运动的存在性判据,并能精确地找到亚谐周期运动的初始位置.表明碰振系统的周期运动研究可以通过解析数值方法的结合去实现.数值模拟表明了亚谐周期运动的存在性判据的正确性,并通过计算Jacobi矩阵的特征值可判断周期运动的稳定性及分岔.

  • 标签: 碰撞系统 亚谐运动 POINCARÉ映射 稳定性
  • 简介:对含有非线性时滞位移的vanderPol-Duffing方程进行了研究,着重研究了时滞参数对vanderPolDuffing系统Hopf分叉及极限环幅值的控制.首先采用摄动法从理论上推导出极限环幅值时滞参数之间的关系,分析时滞参数对幅值大小的影响,并着重讨论了不改变振动频率情况下对幅值的控制.通过对零解的稳定性分析,得出Hopf分叉产生的条件.最后用数值计算的方法验证了理论计算结果,数值计算结果与理论结果相当吻合.

  • 标签: 摄动法 分叉控制 时滞动力系统
  • 简介:利用群论的方法研究系统的对称性,可以将对称系统分解为系列互相独立的子系统,使系统的H2H∞控制可以在低维子系统上设计实现,从而减少控制系统设计中的计算量,这点对于大规模系统的控制尤其重要.简要介绍了利用系统对称性简化Lyapunov方程Riccati方程的求解,以及计算控制系统的范数等几个例题,这些都是H2H∞控制中常见的计算问题.

  • 标签: H2/H∞控制 群表示理论 对称系统 LYAPUNOV方程 RICCATI方程 应用
  • 简介:利用试探函数法,将个难于求解的非线性偏微分方程化为个易于求解的代数方程,然后用待定系数法确定相应的常数,简洁地求得了类非线性偏微分方程的精确解.将此方法应用到Burgers方程、KdV方程KdV-Burgers方程,所得结果与已有结果完全吻合.本方法可望进步推广用于求解其它非线性偏微分方程.

  • 标签: 非线性偏微分方程 试探函数法 精确解 BURGERS方程 待定系数法 KDV方程
  • 简介:随着航空航天事业的发展,对各种材料性能的要求也越来越高.而蜂窝夹层板在结构性能上具有许多优点,已在航空航天等领域应用广泛,并在些重要结构中充当承力部件,但由于其特殊的蜂窝结构,相对于般的板,在受力时会发生比较大的变形,所以用非线性理论研究蜂窝夹层板结构,并考察不同参数对非线性振动特性的影响,具有重要的理论实际意义.如今,蜂窝夹层板的几何非线性问题已引起更多学者的关注.在般均质理论的假设下,些学者已经研究了各项同性蜂窝夹层板板的非线性动力学特性.研究了类受面内激励横向外激励联合作用下的四边简支蜂窝夹层板在主参数共振-1:2内共振时的双Hopf分叉问题.首先利用多尺度法得到系统的平均方程,然后结合分叉理论得到了系统的分叉响应方程,根据对分叉响应方程的分析,得到了六种不同的分叉响应曲线并给出了系统产生双Hopf分叉的条件.利用数值方法得到系统在参数平面的分叉集,通过对不同分叉区域的分析发现,随着参数的变化系统平衡点会分叉为两类周期解,随后周期解会通过广义静态分叉为准周期解,或者通过广义Hopf分叉为3D环面.

  • 标签: 双Hopf分叉 蜂窝夹层板 不变环面 周期解
  • 简介:利用参数互异的Fitzhugh—Nagumo神经元构建了含耦合时滞的无标度神经元网络模型,通过数值模拟的方法,提出研究参数异质性耦合时滞影响下神经元网络的共振动力学.结果发现,当耦合项中不含时滞时,适中的参数异质性能够使得神经元网络对外界弱周期信号的响应达到最优,即适中的参数异质性能够诱导神经元网络的共振响应,而且异质性诱导共振对耦合强度具有鲁棒性.更重要的是,耦合时滞对参数异质性作用下神经元网络的共振特性也有着显著性影响.当时滞约为信号周期的整数倍时,神经元网络能够周期性地出现共振现象,即适当的耦合时滞能够诱导神经元网络的多重共振,而且这种现象在异质性参数的适当范围内都能明显出现.

  • 标签: 共振 异质性 时滞 神经元网络 谱放大因子
  • 简介:工程中存在着大量的具有迟滞非线性恢复力的结构构件,但迟滞非线性系统既是非线性的,又是非解析的,造成其参数识别十分困难,阻碍了迟滞非线性模型在工程中的应用.本文提出了种基于小生境遗传算法的迟滞非线性系统参数识别方法,该方法在遗传算法中引入了新的参数——个体活动半径.利用本算法对木结构剪力墙的BW模型参数进行识别,识别结果误差较小,验证了算法的有效性。

  • 标签: 迟滞非线性系统 参数识别 遗传算法 小生境 工程力学