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1.
混沌分形是动力系统普遍出现的一种现象,牛顿-拉夫森NR(Newton-Raphson)方法是重要的一维及多维迭代技术,其迭代本身对初始点非常敏感,该敏感区是牛顿-拉夫森法所构成的非线性离散动力系统Julia集,在Julia集中迭代函数会呈现出混沌分形现象,提出了一种寻找牛顿-拉夫森函数的Julia点的求解方法,利用非线性离散动力系统在其Julia集出现混沌分形现象的特点,提出了一种基于牛顿-拉夫森法的非线性方程组求解的新方法,计算实例表明了该方法的有效性和正确性. 相似文献
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非线性热弹耦合圆板中的混沌带现象 总被引:1,自引:0,他引:1
分析了大挠度圆板在受迫周期激励下的混沌现象,在考虑几何非线性的同时,也计及温度效应的作用,利用Melnikov方法确定动力系统解出现马蹄时参数应满足的条件,研究发现当激励,阻尼及强迫频率之间满足确定关系时,系统将进入混沌状态。 相似文献
3.
本文讨论了二维非线性常微分系统(极限环)向圆映象的变换。利用拓扑变、藕合振子的锁相条件和付利叶展开,我们建立了极限环与圆映象的关系。它由一组方程系列来表达,文中称为TTE系列。这样就给出了一个研究二维百线性微分动力系统的周期与混沌的新途径,这就是:微分动力系统--圆映象--类比-结论。 相似文献
4.
研究了在轴向载荷和周期性横向载荷共同作用下非线性粘弹性嵌岩桩的混沌运动情况。假定桩和土体分别满足Leaderman非线性粘弹性和线性粘弹性本构关系,得到的运动方程为非线性偏微分.积分方程;利用Galerkin方法将方程简化为非线性常微分一积分方程,同时利用非线性动力系统中的数值方法,进行了数值计算,得到了不同载荷参数、几何参数、材料参数时粘弹性桩发生周期运动、多周期运动及混沌运动的时程曲线、相图、功率谱、Poincare截面图,同时得到了挠度-载荷、挠度-几何参数、挠度-材料参数等分叉图,考察了各种参数的影响。数值结果表明非线性粘弹性桩在一定的条件下可以通过倍周期分叉的方式进入混沌运动状态,且桩的载荷参数、几何参数、材料参数对其运动状态有较大的影响。 相似文献
5.
摩擦学复杂系统及其问题的量化研究方法 总被引:21,自引:7,他引:21
以摩擦学的三个公理为基础 ,提出摩擦学系统复杂性质的具体定义 ,即摩擦学系统的动力性、摩擦学系统的非线性、摩擦学系统的随机性、摩擦学系统的混沌性和摩擦学系统的分形性 ,并且指出摩擦学系统是一个复杂的非线性动力系统 ,因而将摩擦学研究与动力学相结合有助于摩擦学问题的定量化描述 .根据摩擦学系统及其行为的特定性质 ,从系统学观点出发 ,将摩擦磨损过程分为自组织阶段、混沌阶段和失稳阶段等 3个阶段 ,并提出了磨合吸引子的概念 ,同时讨论了研究摩擦学非线性复杂问题的正解和反解方法 相似文献
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非线性随机动力系统的稳定性和分岔研究 总被引:18,自引:0,他引:18
在随机动力系统中的分岔──噪声导致的跃迁行为,是一种有别于确定性系统分岔与混沌的独特的非线性复杂现象.本文全面评述非线性随机系统的稳定性问题、离出问题、随机动力系统理论和随机分岔等各项研究的发展历史、基本的思想方法以及主要的研究成果. 相似文献
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本文从力学的角度出发综述了摈睛为国内外在压力系统的非线线和混沌方面的主要成果和发展前景。首先,本文阐述了非线性动力系统发展的必要性,其欠,我们详细的综述了非线性振动和局部分叉,全局分叉和混沌,非线笥随机系统的振动和分叉,和某些应用基础理论问题等四个方面近期国内外的主要研究成果。 相似文献
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本文从理论上描述了线性迭代函数系统(LIFS)产生分形、分岔和混沌行为的数学基础,分析讨论了BAHAR方程产生分岔和混沌的机制,给出计算机仿真结果。研究表明,分形、分岔和混沌行为不仅在非线性迭代函数系统(NIFS)中表现得非常丰富,而且在线性迭代函数系统(LIFS)中表现得也非常丰富。 相似文献
9.
本文讨论氖氖聚变等离子体理想动力系统的非线性热不稳定性问题,这个系统与外界有物质与能量交换。采用几何上零维近似的演化方程。对自治系统,讨论了在各种不同粒子约束定律和能量约束定律下的非线性热不稳定性问题,给出稳定性判据。研究了自治系统不稳定解的非线性演化。 相似文献
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本文提出了一种由线性连接元和非线性连接元组成的连接子结构,并将这种连接子结构用于自由界面的模态综合技术。利用非线性振动理论的渐近方法,求得经模态综合法降维后系统方程的近似解析解。从而将具有连接子结构的自由界面的模态综合技术推广应用到具有局部非线性的复杂结构系统的动力分析,为利用非线性振动理论的渐近方法及动力系统理论进一步研究高维非线性动力学系统的振动特性、分岔及混沌行为创造了一种新的途径。算例表明,该方法具有足够的精度。 相似文献
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粘弹性矩形板的混沌和超混沌行为 总被引:32,自引:0,他引:32
从薄板Karman理论的基本假设出发;利用线性粘弹性理论中的Boltzman叠加原理,建立了粘弹性薄板非线性动力学分析的初边值问题,其运动方程是一组非线性积分──微分方程.在空间域上利用Galerkin平均化法之后,得到了变型的非线性积分──微分型的Duffing方程.综合利用动力系统中的多种方法,揭示了粘弹性矩形板在横向周期激励下的丰富的动力学行为,如不动点、极限环、混沌、奇怪吸引子、超混沌等,其中,混沌和超混沌是交替出现的. 相似文献
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《计算力学学报》2016,(3)
近年来,基于混沌的初值敏感性、伪随机性、遍历性以及自相似分形等非线性动力学特性所发展的混沌优化方法,是一种有潜力的工程全局优化新工具,已广泛应用于科学与工程技术的各学科领域。根据混沌优化方法的发展历程,以算法基本思想和工程应用研究状况为重点,评述了混沌神经网络优化方法、第一类混合混沌优化算法(基于混沌搜索)、第二类混合混沌优化算法(混沌序列代替随机序列)以及混沌分形优化四种主要混沌优化算法。混沌映射最早被引入神经网络,发展了混沌神经网络优化方法,可解决复杂的组合优化等全局优化问题。遗传算法及粒子群等启发式随机算法虽具全局搜索能力,但易出现早熟并陷入局部最优。然后,出现了混沌搜索的概念,研究者将其嵌入启发式算法建立了第一类混合混沌优化算法,可有效克服原启发式算法早熟收敛的缺点。随后,利用混沌映射产生的混沌序列代替启发式算法中的随机参数形成了第二类混合混沌优化算法。混合混沌优化算法有益于实现快速全局收敛和提高计算精度。最后,利用混沌分形特性,从分形理论出发提出一类新颖的混沌分形优化算法,可搜索到优化问题的所有全局最优解。此外,对混沌优化算法研究的几个发展方向进行了展望,诸如加强混沌优化算法的参数设计、处理大规模优化、多目标优化问题以及使用代理模型等。 相似文献
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近年来,基于混沌的初值敏感性、伪随机性、遍历性以及自相似分形等非线性动力学特性所发展的混沌优化方法,是一种有潜力的工程全局优化新工具,已广泛应用于科学与工程技术的各学科领域。根据混沌优化方法的发展历程,以算法基本思想和工程应用研究状况为重点,评述了混沌神经网络优化方法、第一类混合混沌优化算法(基于混沌搜索)、第二类混合混沌优化算法(混沌序列代替随机序列)以及混沌分形优化四种主要混沌优化算法。混沌映射最早被引入神经网络,发展了混沌神经网络优化方法,可解决复杂的组合优化等全局优化问题。遗传算法及粒子群等启发式随机算法虽具全局搜索能力,但易出现早熟并陷入局部最优。然后,出现了混沌搜索的概念,研究者将其嵌入启发式算法建立了第一类混合混沌优化算法,可有效克服原启发式算法早熟收敛的缺点。随后,利用混沌映射产生的混沌序列代替启发式算法中的随机参数形成了第二类混合混沌优化算法。混合混沌优化算法有益于实现快速全局收敛和提高计算精度。最后,利用混沌分形特性,从分形理论出发提出一类新颖的混沌分形优化算法,可搜索到优化问题的所有全局最优解。此外,对混沌优化算法研究的几个发展方向进行了展望,诸如加强混沌优化算法的参数设计、处理大规模优化、多目标优化问题以及使用代理模型等。 相似文献
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非线性时滞动力系统的研究进展 总被引:25,自引:1,他引:24
具有时滞的动力系统广泛存在于各工程领域.本文从动力学角度对时滞动力系统的研究进展作一综述,内容包括时滞动力系统的特点、研究方法、动力学热点问题的研究进展等.由于时滞动力系统的演化趋势不仅依赖于系统的当前状态,还依赖于系统过去某一时刻或若干时刻的状态,其运动方程要用泛国微分方程来描述,解空间是无穷维的.即使系统中的时滞非常小,在许多情况下也不能忽略不计.对于非线性时滞常微分方程,目前的研究思路基本上与常微分方程系统理论相平行.主要研究方法可分为时域法和频域法,前者包括Taylor级数法,中心流形法,Poincare映射法等,后者包括Nyquist法等.目前对这类系统的动力学研究主要集中在稳定性、Hopf分岔、混沌等方面.研究表明:时滞动力系统具有非常丰富和复杂的动力学行为,如单变量的一维非线性时滞动力系统可发生混沌现象,与用常微分方程描述的系统有本质性差别.另一方面,人们可巧妙地利用时滞来控制动力系统的行为,如时滞反馈控制是控制混饨的主要方法之一.最后,本文展望了存在的一些问题以及近期值得关注的研究. 相似文献
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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
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连续动力系统的非线性动力学研究,由于其应用的广泛性与问题的复杂性,近年来越来越受到重视。本文对一类生物流体力学中的连续系统-动脉局部狭窄时血液流动的分岔特性进行了研究,采用有限差分方法,将由偏微分方程组描述的边境动力系统约化为由常微分方程组描述的高维离散动力系统。求得了离散动力系统的平衡解并分析其稳定性,同时讨论了流场中变量空间分布的变化情况。求得了离散动力系统的前三个Lyapunov指数,以此作为系统是否发生混沌的判别条件。 相似文献
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本文基于由文献〔1〕导出的几何非线性混合应变元一般公式,构造了三个八节点六面体几何非线性混合应变元和Simo-Rifai的二维四边形线性应变元的几何非线性混合应变元。数值结果表明,所构造的二维及三维几何非线性混合应变元具有理想的性能。它们通过分片试验,且没有虚假剪切现象和不可压缩材料的自锁。同时,它们对歪扭网格不敏感,在利用粗疏网格离散时对线性和非线性(几何和材料)问题具有很高的精度。 相似文献