一类具有时滞和空间扩散的SIR传染病模型的行波解

研究了一类具有时滞和空间扩散的SIR传染病模型,通过分析相应的特征方程,讨论了系统每个平衡态的局部稳定性,通过运用交叉迭代方法和Schauder不动点定理,把行波解的存在性转化为一对上下解的存在性,通过构造一对上下解,得到了连接无病平衡态和地方病平衡态的行波解的存在性.     

带有交错扩散的Leslie-Gower型三种群系统的稳态模式

讨论了带有Neumann边界条件的一类Leslie-Gower型三种群系统,在一定的条件之下,虽然系统对应的扩散(没有交错扩散)系统的唯一正平衡解是稳定的,系统中的交错扩散可导致Turing不稳定性的产生.特别地,建立了该系统非常数共存解的存在性.结果表明,交错扩散可引起系统中出现非常数正稳态解(稳态模式).     

一类带负交叉扩散项的SIR传染病模型的空间Turing斑图

本文研究了带有负交叉扩散项的SIR传染病模型的空间斑图动力学问题.利用稳定性理论和Hopf分支理论,获得了Turing失稳的条件以及Turing斑图的存在区域,并且利用Matlab软件模拟获得了不同类型的Turing斑图,比如点状、条状以及二者共存等Turing斑图.通过负交叉扩散诱导出规则斑图,推广了负扩散效应对空间斑图的形成具有巨大影响的结果.     

个体尺度差异下竞争种群系统的稳定性

研究一类基于个体尺度分布的竞争种群系统平衡态的稳定性.利用种群再生数获得了平衡态的存在性条件,借助特征根的分布给出了平衡态的稳定性判据,运用离散化程序展示了两个稳定性实例.     

Degn-Harrison反应扩散系统的Turing不稳定性与Hopf分支

在齐次Neumann边界条件下研究一类Degn-Harrison反应扩散系统.首先讨论常微分系统正平衡点的稳定性和Hopf分支,其次研究扩散系统,给出扩散系数对正平衡点稳定性的影响,建立系统的Turing不稳定性,同时在扩散系数满足一定条件时给出Hopf分支的存在性.     

具有分段感染率的传染病模型的研究

由于媒体报道对传染率的影响有着重要作用,建立了一个受媒体影响且具有分段感染率的传染病模型的研究.首先通过运用LambertW函数解出了系统的所有平衡态;其次,分析了各平衡态的稳定性;最后,利用排除极限环的存在性证明了各平衡态的全局稳定性.     

模拟弹性增长的非线性尺度结构种群模型分析

分析一类具有弹性增长的非线性尺度结构种群系统模型,个体生死率对密度制约的响应不同.运用耦合上下解方法、比较原理和延拓思想确立了模型非负有界解的存在唯一性;给出了正平衡态的存在性判据和表达式,导出了平衡态的特征方程,获得了稳定性判别准则,在不考虑死亡率的密度制约时还得到了正平衡态稳定性阈值.其结果为种群生存分析、状态逼近和控制问题研究奠定基础.     

带有媒体影响上限的传染病模型研究

媒体报道对传染病的传播有着一定的影响,但它并不是影响其传播的本质因素.通过建立一个具有分段感染率的传染病模型来刻画媒体报道对传染病传播影响的饱和性.分析了系统各平衡态的局部稳定性,同时利用排除极限环的存在性证明了各平衡态的全局稳定性.最后,通过模拟来验证我们的理论分析.     

具有尺度结构和双加权的种群模型:稳定性与最优收获

研究一类带有新生个体调控的非线性尺度结构种群模型,其中密度制约对繁殖率和死亡率的影响不同.应用压缩映像原理证明了平衡态的存在唯一性,给出了平衡态的表达式.导出了平衡态的特征方程,由此给出平衡态稳定性的判定条件.对于最优控制问题,借助凸分析范畴的切锥法锥理论获得了最优反馈策略;再用Ekeland变分原理确立了最优控制器的存在唯一性.此外还用迎风差分法对模型离散化,并通过两个算例展示种群系统的演化历程.     

一般无界区域中带有阻尼的三维可压缩欧拉方程

考虑在一般的三维无界区域中的具有滑移边界条件的带有阻尼的可压缩欧拉方程.当初始值接近平衡态时,获得了全局存在性和唯一性.同时,研究了在半空间情形下系统的衰减率.证明了经典解的L~2范数以(1+t)~(-3/4)衰减到常值背景解.     

Allee效应下捕食模型的斑图研究

研究带有Allee效应的捕食-被捕食模型,利用线性分析和象平面分析获得Turing斑图产生的参数空间,采用数值模拟的方法得到不同的斑图结构,说明该模型具有丰富的动力学行为.研究发现被捕食者种群具有强Allee效应时,可诱导系统产生稳态斑图;由于加入Allee效应、平方项死亡率等非线性扰动项,在Turing空间外产生了斑图,因此可知一般通过线性分析得到的Turing区域是真实Turing区域的子区域.     

空间齐次的Fokker-Planck-Boltzmann方程

本文讨论如下空间齐次的Fokker Planck Boltzmann方程 : f t-νΔξf=Q(f,f) ,f( ξ ,0 ) =f0 ( ξ) ,这里Q(f,f)是Boltzmann碰撞算子 .在角截断的硬位势情况下 ,我们利用算子半群理论和紧性方法证明了当初始值属于L12 时该方程古典解的整体存在性 ,并且建立了能量线性增长关系式 .     

扩散引起的一类捕食-食饵模型的不稳定性分析

针对一类具有HollingⅡ型功能捕获函数的捕食-食饵模型的扩散问题进行了研究,得到了无扩散时正平衡点的稳定条件,以及扩散存在时对正平衡点稳定性产生的影响,最后证明了无扩散时系统在第一象限存在极限环的问题.研究结果表明:在捕食-食饵模型中,扩散是使无扩散时稳定的平衡态向不稳定的平衡态转变的系统内动力,是生物模式形成的基础.     

一类偏泛函微分方程的Hopf分支

讨论了一类具有限时滞含迁移的Prey-Predator系统平衡态的稳定性和Hopf分支,表明当系统的6个独立参数在一定范围内取值时,随着时滞的增加,系统平衡态的稳定性在一定范围内交替变化,而每一次平衡态稳定性的改变都相伴有Hopf分支发生.     

具有急慢性阶段的SIS流行病模型的稳定性

本文系统研究了具有急性和慢性两个阶段的SIS流行病模型.由两节构成,第一节建立和研究了具有急性和慢性两个阶段的SIS流行病模型,该模型是由三个常微分方程构成的方程组;第二节在第一节的基础上建立和研究了具有慢性病病程的SIS流行病模型;该模型既含有常微分方程,又含有偏微分方程.假设所研究的国家或地区的总人口N(t)服从增长规律: N'(t)=A—μN(t),运用微分方程和积分方程中的理论和方法,得到了这两个模型再生数R0的表达式．证明了无病平衡态的全局渐近稳定性,给出了两模型地方病平衡态的存在性和稳定性条件．     

一类具有潜伏周期的空间异质反应扩散梅毒模型动力学分析

该文研究了一类具有潜伏周期的异质空间扩散的梅毒模型的阈值动力学行为.首先讨论了系统解的全局存在性以及系统全局吸引子的存在性.其次,根据传染病模型下一代再生算子定义推导出模型的动力学阈值-基本再生数R₀.具体地,当R₀ <1,无病平衡态是全局吸引的;根据耗散系统的持久性理论证明了当R₀> 1时疾病是一致持久的.最后,在空间同质情形下,推导出模型基本再生数R₀的显示表达式.此外,除了证明无病平衡点的全局稳定之外,还利用波动引理证明了系统正平衡点的全局稳定性.     

具有媒体效应和时滞的反应扩散传染病模型的控制与预测

针对媒体效应的传染病建立相应的反应扩散模型,研究平衡点的稳定性、Hopf分岔以及重要参数如时滞、传染率和媒体效应等对模型Turing结构的影响.最后,给出精确Turing失稳的参数条件,并给出相应的数值模拟,得到条状和点状共存的斑图.理论分析与数值模拟揭示了空间动力学复杂性机理,为控制疾病的传播提供了有力理论依据.     

刚-液耦合航天器系统的Hamilton结构及稳定性分析北大核心CSCD

该文采用3D刚体摆来等效推进剂的非线性晃动行为.由此研究了该刚-液耦合航天器系统的Hamilton结构,介绍了系统的R^(3)约化(对应系统的平移不变性或总线动量不变性)以及S_(o)(3)约化(对应系统的旋转不变性或总角动量不变性),并推导了系统在约化空间s^(∗)_(o)(3)×s^(∗)_(o)(3)×S_(o)(3)上的约化Poisson括号.接着研究了刚-液耦合航天器系统的自旋稳定性特征,先根据对称临界原理推导了刚-液耦合航天器系统的相对平衡态,由此根据能量-动量方法与分块对角化技术,推导了系统的自旋稳定性条件和Arnold形式的稳定性边界.最后根据具体模型参数,给出了以图形方式展现的自旋稳定域.     

一类捕食——食饵模型正平衡解的整体分歧

讨论了一类改进的Leslie-Gower和Holling-Type Ⅱ型捕食-食饵模型对应的平衡态系统正解的结构.以捕食者的出生率b为分歧参数,利用局部分歧理论和整体分歧理论,得到了此平衡态系统正解的存在性与参数b的关系,即当b适当大时,该平衡态系统具有共存正解.     

非线性人口发展方程的稳定性

本文讨论死亡率函数依赖于总人口的一种非线性连续人口模型,证明了在一定条件下正解的存在性和唯一性。同时研究了人口发展方程非零平衡态的存在性,并且从非线性发展方程角度探讨了平衡态的渐近稳定性。