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相似文献
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1.
本文利用动力系统分叉理论,给了非线性马休方程的一种新的解法,并得到了整个系统参数平面上的不同参数域中分叉图各种可能的拓扑结构,利用本文所给的方法研究了欧拉动弯曲问题,得到了一些新的结果。  相似文献   

2.
建立了考虑轴承和隔振垫弹性的非对称支承转子实验台系统的非线性动力学碰摩模型, 应用数值分析的方法对其进行研究. 以转速为分叉参数,结合Poincar\'{e}截面和自相关函数图等, 分析隔振垫刚度对系统分叉与混沌动力学行为的影响. 分析结果表明, 隔振垫刚度对系统动力学行为有较大影响, 系统通向混沌的道路主要是阵发性分叉和倍周期分叉. 实验分析所得到的系统运动性质与数值模拟结果一致.  相似文献   

3.
Van der Pol-Duffing方程的非线性动力学分叉特性研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
应用平均法研究Van der Pol-Duffing方程的幅频响应特性,并通过奇异性理论分析其静态分叉现象。进一步的动态分叉研究对系统参数空间进行了划分,发现在不同的参数区域内,系统相空间具有完全不同的拓扑特性,并应用胞映射方法分析了特定参数区域内的多吸引子共存现象。  相似文献   

4.
介绍一种能全面计算周期激励下非线性系统周期响应,拟周期响应和混沌响应的新算法-映射延拓综合法,它可方便地确定拟周期响应和混沌响应对应的系统参数区间。应用此算法对具有非线性刚度的裂纹转子系统裂纹扩展故障特征问题进行了研究,得到了以裂纹深度为分叉参数的系统稳态响应分叉解图。  相似文献   

5.
基于三阶MG模型的轴流压气机过失速的非线性分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
在三阶Moore-Greitzer模型的基础上,分析了轴流压缩系统方程中存在的静态分叉行为;同时,分析了在分叉参数作用下平衡点稳定性的变化情况,以及由于分叉造成的失速延迟行为.最后在γ-β分叉参数空间中,划分了系统流动行为区域图,在该图基础上,可以根据分叉参数的情况,对压缩系统的流动行为作简便的预测.这种分析方法,也是轴流压缩系统分叉控制的基础.  相似文献   

6.
本文针对现有的损伤识别方法不能满足部分结构损伤识别精度要求的现状,对结构的小损伤精确识别方法开展研究.以长细结构为研究对象,对具有不同损伤位置和损伤程度的圆柱形的轻阻尼梁结构进行了数值分析和实验研究,应用数值计算方法和实验确定的特征向量和特征频率对长细结构裂缝参数进行识别计算.本文在研究过程中编制了一个创新性的预测程序,通过其一次性生成目标函数图来选择合适的初始参数,从而对识别结果进行分析.研究结果表明,应用本文提出的识别方法,裂缝位置的识别误差可以控制在0.05 %~0.28 %范围内,裂缝深度识别误差低于7 %.  相似文献   

7.
一类强非线性振动系统的分叉   总被引:18,自引:0,他引:18  
唐驾时  尹小波 《力学学报》1996,28(3):363-369
对于参数激励和强迫激励共同作用的一类强非线性系统,本文先用改进的L-P方法求出了变换参数,使该系统的解能展为小参数的幂级数.然后利用多尺度法求出了该系统的分叉响应方程.研究了这类强非线性系统的余维1分叉问题,画出了转迁集和分叉图  相似文献   

8.
分叉理论——对数学家和工程师的挑战   总被引:1,自引:0,他引:1  
由结构稳定性的基本概念出发可以说明,处理分叉问题时有两个重要步骤。第一步是约化步骤,把原问题的维数大大地降低。第二步是把约化分叉系统归入一个含参系统族中,这个族包含了原系统的所有定性行为。然后设法计算这个族在参数空间中的分叉图。   相似文献   

9.
两系非线性悬挂车辆的运行稳定性与分叉   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文选取两系具有滞后非线性悬挂的车辆为目标,建立其数学模型和运动微分方程,用常微分方程稳定性理论对车辆蛇行运动进行理论分析,并应用分叉理论研究了整车在蛇行失稳后的动力学行为,得出蛇行运动的分叉解及稳定判据,得到防止车辆蛇行运动的充分条件,并研究了系统参数对临界速度的影响、分叉解振幅及稳定性的影响,为车辆设计和参数选取提供依据。  相似文献   

10.
研究了受横向载荷作用的形状记忆合金矩形薄板的非线性动力学特性及混沌行为.基于形状记忆合金材料的热-机耦合行为和拟弹性行为的五次多项式本构关系及薄板的动力学平衡方程,建立了反映形状记忆合金薄板动力学行为的非线性动力学模型;用平衡态定性分析法讨论了矩形薄板的动力学稳定性与材料相转换间的关系.利用数值模拟的方法,研究了形状记忆合金薄板动力系统的分叉和激变.分叉分析研究了随外加载荷变化和温度变化这两种情况时,系统的分叉结构.通过所绘制的分叉图和局部区域放大的分叉图,发现系统呈现出倍周期分叉、倒置的倍周期分叉、激变和突减等分叉现象.  相似文献   

11.
树形多体系统非线性动力学的数值分析方法   总被引:4,自引:0,他引:4  
研究了树形多体系统大线性动力学分析的数值方法,利用多体系统的正则方程及其线性化程,给出了多体系统Lyapunov指数和Poincare映射的计算方法,该算法具有较好的计算精度和通用性,既适用于说明该算法的有效性,并对该系统的动力学行为进行分析,最后用算例说明该算法的有效性,并对该系统的动力学特征(周期解、准周期解、分岔、混沌以及通往混沌的道路等)进行了分析。  相似文献   

12.
In the paper, we consider a nonlinear elliptic system coming from the predator-prey model with diffusion. Predator growth-rate is treated as bifurcation parameter. The range of parameter is found for which there exists nontrivial solution via the theory of bifurcation from infinity, local bifurcation and global bifurcation.  相似文献   

13.
石建飞  苟向锋  朱凌云 《力学学报》2019,51(5):1489-1499
通过将系统参数定义为参数变量, 构成参数空间,研究齿轮传动系统在参数空间和状态空间耦合下的非线性全局动力学特性,以及多参数、多初值和多稳态行为之间的关联特性.首先设计了一个两空间耦合下非线性系统多稳态行为的计算和辨识方法.其次,基于该方法并结合相图、Poincaré映射图、分岔图、最大Lyapunov指数、吸引域等,研究齿轮传动系统在不同参数平面上多稳态行为的存在区域和分布特性,以及多稳态行为在状态平面上的分布特性,揭示了参数平面和状态平面上系统可能隐藏的多稳态行为和分岔,并分析了多稳态行为的形成机理. 结果发现,两空间耦合下系统在参数平面上存在大量多稳态行为并呈"带状"分布, 状态平面上多稳态行为出现两种不同的侵蚀现象, 即内部侵蚀和边界侵蚀.分岔点或分岔曲线对初值的敏感性导致多稳态行为的出现.当齿侧间隙和误差波动在较小的范围内变化时,系统全局动力学特性受间隙和误差扰动的影响较小,受啮合频率的影响较大.两空间耦合下系统全局动力学特性变得丰富和复杂.   相似文献   

14.
武世江  张继业  隋皓  殷中慧  胥奇 《力学学报》2021,53(9):2569-2581
针对轮对系统中的非线性动力学问题, 本文基于Hopf分岔代数判据得到考虑陀螺效应的轮对系统Hopf分岔点解析表达式, 即轮对系统蛇形失稳的线性临界速度解析表达式. 基于分岔理论得到轮对系统的第一、第二Lyapunov系数表达式, 并结合打靶法分别得到不同纵向刚度下, 考虑陀螺效应与不考虑陀螺效应的轮对系统分岔图. 通过对比有无陀螺效应的轮对系统分岔图发现, 在同一纵向刚度下, 考虑陀螺效应的轮对系统线性临界速度和非线性临界速度均大于不考虑陀螺效应的轮对系统, 即陀螺效应可以提高轮对系统的运动稳定性. 基于Bautin分岔理论, 以纵向刚度和纵向速度作为参数, 分别得到考虑陀螺效应和不考虑陀螺效应的轮对系统, 从亚临界Hopf分岔到超临界Hopf分岔, 再从超临界Hopf分岔到亚临界Hopf分岔的迁移机理拓扑图. 通过对比有、无陀螺效应的轮对系统Bautin分岔拓扑图发现, 陀螺效应将改变轮对系统的退化Hopf分岔点, 但对于轮对系统Bautin分岔拓扑图的影响不大.   相似文献   

15.
多自由度内共振系统非线性模态的分岔特性   总被引:5,自引:0,他引:5  
利用多尺度法构造了一个立方非线性1:3内共振系统的内共振非线性模态(NonlinearNormal Modes associated with internal resonance).研究表明,内共振非线性系统除存在单模态运动外还存在耦合模态运动.耦合内共振模态具有分岔特性.利用奇异性理论对模态分岔方程进行分析发现此类系统的模态存在叉形点分岔和滞后点分岔这两种典型的分岔模式.  相似文献   

16.
Cheng  Lifang  Wei  Xiukun  Cao  Hongjun 《Nonlinear dynamics》2018,93(4):2415-2431

The effect of the nonlinear terms on bifurcation behaviors of limit cycles of a simplified railway wheelset model is investigated. At first, the stable equilibrium state loses its stability via a Hopf bifurcation. The bifurcation curve is divided into a supercritical branch and a subcritical one by a generalized Hopf point, which plays a key role in determining the occurrence of flange contact and derailment of high-speed railway vehicles, and the occurrence of this critical situation is an important decision-making criteria for design parameters. Secondly, bifurcations of limit cycles are discussed by comparing the bifurcation behavior of cycles for two different nonlinear parameters. Unlike local Hopf bifurcation analysis based on a single bifurcation parameter in most papers, global bifurcation analysis of limit cycles based on two bifurcation parameters is investigated, simultaneously. It is shown that changing nonlinear parameter terms can affect bifurcation types of cycles and division of parameter domains. In particular, near the branch points of cycles, two symmetrical limit cycles are created by a pitchfork bifurcation and then two symmetrical cycles both undergo a period-doubling bifurcation to form two stable period-two cycles. Around the resonant points, period orbits can make several turns, whose number of turns corresponds to the ratio of resonance. Thirdly, near the Neimark–Sacker bifurcation of cycles, a stable torus is created by a supercritical Neimark–Sacker bifurcation, which shows that the orbit of the model exhibits modulated oscillations with two frequencies near the limit cycle. These results demonstrate that nonlinear parameter terms can produce very complex global bifurcation phenomena and make obvious effects on possible hunting motions even though a simple railway wheelset model is concerned.

  相似文献   

17.
Local bifurcation theory of nonlinear systems with parametric excitation   总被引:1,自引:0,他引:1  
This paper summarizes the authors' research on local bifurcation theory of nonlinear systems with parametric excitation since 1986. The paper is divided into three parts. The first one is the local bifurcation problem of nonlinear systems with parametric excitation in cases of fundamental harmonic, subharmonic and superharmonic resonance. The second one is the experiment investigation of local bifurcation solutions in nonlinear systems with parametric excitation. The third one is the universal unfolding study of periodic bifurcation solutions in the nonlinear Hill system, where the influence of every physical parameter on the periodic bifurcation solution is discussed in detail and all the results may be applied to engineering.  相似文献   

18.
In this paper, the complicated nonlinear dynamics of the harmonically forced quasi-zero-stiffness SD (smooth and discontinuous) oscillator is investigated via direct numerical simulations. This oscillator considered that the gravity is composed of a lumped mass connected with a vertical spring of positive stiffness and a pair of horizontally compressed springs providing negative stiffness, which can achieve the quasi-zero stiffness widely used in vibration isolation. The local and global bifurcation analyses are implemented to reveal the complex dynamic phenomena of this system. The double-parameter bifurcation diagrams are constructed to demonstrate the overall topological structures for the distribution of various responses in parameter spaces. Using the Floquet theory and parameter continuation method, the local bifurcation patterns of periodic solutions are obtained. Moreover, the global bifurcation mechanisms for the crises of chaos and metamorphoses of basin boundaries are examined by analysing the attractors and attraction basins, exploring the evolutions of invariant manifolds and constructing the basin cells. Meanwhile, additional nonlinear dynamic phenomena and characteristics closely related to the bifurcations are discussed including the resonant tongues, jump phenomena, amplitude–frequency responses, chaotic seas, transient chaos, chaotic saddles, and also their generation mechanisms are presented.  相似文献   

19.
A kinetic model of the piecewise-linear nonlinear suspension system that consists of a dominant spring and an assistant spring is established. Bifurcation of the resonance solution to a suspension system with two degrees of freedom is investigated with the singularity theory. Transition sets of the system and 40 groups of bifurcation diagrams are obtained. The local bifurcation is found, and shows the overall character- istics of bifurcation. Based on the. relationship between parameters and the topological bifurcation solutions, motion characteristics with different parameters are obtained. The results provides a theoretical basis for the optimal control of vehicle suspension system parameters.  相似文献   

20.
非自治时滞反馈控制系统的周期解分岔和混沌   总被引:9,自引:0,他引:9  
徐鉴  陆启韶 《力学学报》2003,35(4):443-451
研究时滞反馈控制对具有周期外激励非线性系统复杂性的影响机理,研究对应的线性平衡态失稳的临界边界,将时滞非线性控制方程化为泛函微分方程,给出由Hopf分岔产生的周期解的解析形式.通过分析周期解的稳定性得到周期解的失稳区域,使用数值分析观察到时滞在该区域可以导致系统出现倍周期运动、锁相运动、概周期运动和混沌运动以及两条通向混沌的道路:倍周期分岔和环面破裂.其结果表明,时滞在控制系统中可以作为控制和产生系统的复杂运动的控制“开关”.  相似文献   

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