Duffing振子奇怪吸引子的简单胞射计算

本文运用简单胞映射理论，计算出有阻尼Ｄｕｆｆｉｎｇ振子的强迫振动在一定参数条件下存在的奇怪吸引子，算法简单，结果理想，通过实例证明了简单胞映射理论在计算混沌问题方面的有效性。     

胞映射方法的研究和进展

介绍了胞映射方法的研究和进展. 归纳了目前胞映射方法的几种主要研究方法, 主要包括简单胞映射、广义胞映射、图胞映射、图胞映射的符号分析方法、图胞映射的面向集合方法、邻接胞映射、庞加莱型的简单胞映射、插值胞映射以及胞参照点映射方法, 分析了各类方法的基本特点和特色, 简述了这几种胞映射方法的最新国内外进展, 综述了胞映射方法在控制及相关领域的应用研究及进展, 给出了胞映射方法研究的一些展望, 提出了胞映射方法研究可能率先突破的几个研究方向.     

全局分析的广义胞映射图论方法

应用广义胞映射理论的离散连续状态空间为胞状态空间的基本概念,依循Ｈｓｕ的将偏序集和图论理论引入广义胞映射的思想,以集论和图论理论为基础,提出了进行非线性动力系统全局分析的广义胞映射图论方法．在胞状态空间上,定义二元关系,建立了广义胞映射动力系统与图的对应关系,给出了自循环胞集和永久自循环胞集存在判别定理的证明,这样可借助国论的理论和算法来确定动力系统的全局性质．应用图的压缩方法,对所有的自循环胞集压缩后,在全局瞬态分析计算中瞬态胞的总数目得到有效地减少,并能借助于图的算法有效地实现全局瞬态的拓扑排序．在整个定性性质的分析计算中,仅采用布尔运算．     

一种最优控制的胞映射算法

由Hsu提出的利用胞映射进行最优控制的方法可以发展成实用的工程控制技术.本文以研究算法为出发点,利用胞映射的特性,结合实际的计算与可能,作了一系列旨在提高计算速度和节省内存的改进;并给出了简单有效的区分同耗最优控制对的统一的方法.使用平常的微型计算机也能有效地解决实际工程问题的最优控制.     

迭代图胞映射方法的快速生成实现

在迭代图胞映射方法的框架下,基于摄动微分多项式的思想讨论了常微分方程的快速求解,将所得结果与迭代图胞映射方法有机结合,有效地解决了迭代图胞映射动力系统的快速生成问题,克服了微分方程动力系统生成迭代图胞映射系统过程中耗时较多、效率低下的不足,大大提高了计算效率。通过对典型非线性系统——杜芬方程的应用分析,证实了该方法的有...     

非线性动力学系统全局分析之外的胞映射方法新发展

在20世纪80年代由徐皆苏教授创建的胞映射方法一直受非线性科学界同仁的欢迎.近几年胞映射方法有了许多新的应用和算法.本文介绍了一些控制应用和算法的文献.另外,还介绍和讨论胞映射方法应用与多目标优化问题的研究和方法,多目标优化控制设计和非线性代数方程找零解.文中指出胞映射方法在井行计算的帮助下,现在可以解决中等高维空间中的各类问题,新的应用还会不断出现.     

非线性随机振动中的广义胞映射法

1 胞映射法非线性随机振动中的胞映射法是计算马尔柯夫型响应过程概率密度的一种数值方法.该法由Hsu 与Chiu 从确定性广义胞映射推广而来,后Sun 与Hsu 作了进一步发展.该法可看作是20多年前Crandall 等提出的概率扩散法与稍后Toland 与     

周期系统中概周期解的数值计算

非线性系统的长期规则运动除了平衡点和周期解以外,概周期解,或有时表现为拟周期解也是一种长期规则运动。无论是在理论上,还是在实际计算中,确定概周期解这种规则运动远比前二者困难。本文用简单胞映射方法结合一定的技巧,数值计算周期非线性系统的概周期解。     

非线性动力系统全局分析的变胞胞映射法与转子／轴承系统的全局稳定性

在Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射及胞映理论的基础上，提出了一种非线性动力系统全局分析的新方法－－变胞胞映射法，这种新方法改变了原胞映射法中胞在胞空间分布的不合理性及运算逻辑的不合理性，更适用于高维、大求解域非线性动力系统的求解。应用此方法，对具有非线性油膜力的Ｊｅｆｆｃｏｔ转子轴承系统进行了全局分析，绘制了系统分岔后的全局吸引域图，解释了一些工程中常见的非线性现象。     

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简单回顾了被动行走的发展,建立了无量纲形式的平面直腿圆弧足被动行走动力学 模型,详细介绍了被动行走模型仿真的步骤. 并且采用胞胞映射计算得到该圆弧足模型的吸 引盆,发现该模型的吸引盆大于以前研究者研究的点状足模型的吸引盆. 这表明在初始状态 变量偏离不动点很大时,模型仿真仍可收敛到稳定的步态,即该模型具有较高的鲁棒性.     

微可压缩模型预处理技术研究

微可压缩模型(slightly compressible model,SCM)是求解低马赫数流动的一种有效模型, SCM在求解过程中不必满足速度散度为零的条件,可直接应用时间推进方法求解得到不可压缩N-S方程的解. 深入研究了该模型的效率和精度; 为了提高收敛速度将预处理技术引入到该模型中, 推导了预处理后的控制方程和特征系统, 并构造了预处理后的通量. 通过对圆柱绕流、方腔流动、NACA0012翼型和6:1椭球的数值模拟, 一方面, 进一步展示了SCM的可行性与健壮性, 表明SCM适合于低马赫流动的数值模拟; 另一方面, 充分验证了预处理技术在微可压缩模型中的作用, 一定程度上解决了低马赫数流动的收敛问题, 并提高了求解的准确性和精度. 这为SCM应用于工程实际创造了一定的条件.      

Über die Bedeutung von Diffusionsgrenzschichten bei Ionenaustauschvorgängen

Based on NMR imaging results of the spatial and temporal development of ion exchange processes in alginate gels, the question of appropriate modelling of these processes is discussed. For rare earth and actinoid ions, the behaviour is found to correspond qualitatively to the expectations of Stefan’s model (shrinking core model, SCM). However, quantitative correspondence of the experimental data with the model can only be achieved when an additional diffusive layer at the surface of the ion exchange material is assumed. An extension of the SCM with respect to this problem is derived.     

配置点谱方法-人工压缩法(SCM-ACM)求解不可压缩流体流动

开发了配置点谱方法SCM（spectral collocation method）与人工压缩法ACM（artificial compressibility method）相结合的方法SCM-ACM,用于求解不可压缩粘性流动问题。选取典型的方腔顶盖驱动流为研究测试对象,首先建立人工压缩格式的控制方程,其次采用SCM离散控制方程的空间偏微分项,推导出矩阵形式的代数方程,最后测试了SCM-ACM代码的有效性。结果显示,SCM-ACM能够有效求解不可压缩流动问题,并继承了谱方法的指数收敛特性,且具有ACM求解过程简单及易于实施的特点。     

Stochastic parameterization of shallow cumulus convection estimated from high-resolution model data

In this paper, we report on the development of a methodology for stochastic parameterization of convective transport by shallow cumulus convection in weather and climate models. We construct a parameterization based on Large-Eddy Simulation (LES) data. These simulations resolve the turbulent fluxes of heat and moisture and are based on a typical case of non-precipitating shallow cumulus convection above sea in the trade-wind region. Using clustering, we determine a finite number of turbulent flux pairs for heat and moisture that are representative for the pairs of flux profiles observed in these simulations. In the stochastic parameterization scheme proposed here, the convection scheme jumps randomly between these pre-computed pairs of turbulent flux profiles. The transition probabilities are estimated from the LES data, and they are conditioned on the resolved-scale state in the model column. Hence, the stochastic parameterization is formulated as a data-inferred conditional Markov chain (CMC), where each state of the Markov chain corresponds to a pair of turbulent heat and moisture fluxes. The CMC parameterization is designed to emulate, in a statistical sense, the convective behaviour observed in the LES data. The CMC is tested in single-column model (SCM) experiments. The SCM is able to reproduce the ensemble spread of the temperature and humidity that was observed in the LES data. Furthermore, there is a good similarity between time series of the fractions of the discretized fluxes produced by SCM and observed in LES.     

A novel slightly compressible model for low Mach number perfect gas flow calculation

By analyzing the characteristics of low Mach number perfect gas flows, a novel Slightly Compressible Model (SCM) for low Mach number perect gas flows is derived. In view of numerical calculations, this model is proved very efficient, for it is kept within thep-v frame but does not have to satisfy the time consuming divergence-free condition in order to get the incompressible Navier-Stokes equation solution. Writing the equations in the form of conservation laws, we have derived the characteristic systems which are necessary for numerical calculations. A cell-centered finite-volume method with flux difference upwind-biased schemes is used for the equation solutions and a new Exact Newton Relaxation (ENR) implicit method is developed. Various computed results are presented to validate the present model. Laminar flow solutions over a circular cylinder with wake developing and vortex shedding are presented. Results for inviscid flow over a sphere are compared in excellent agreement with the exact analytic incompressible solution. Three-dimensional viscous flow solutions over sphere and prolate spheroid are also calculated and compared well with experiments and other incompressible solutions. Finally, good convergent performances are shown for sphere viscous flows. The project supported by the Basic Research on Frontier Problems in Fluid and Aerodynamics in China and the National Natural Science Foundation of China (19772069)     

里卡提微分方程解的奇异性分析

本文处理有限长时间的里卡提微分方程。指出可以用区段混合能合并消元之法来得出它的解,在t_f处边界条件可以放在最后一步进行处理。这样就可以避免从奇点开始数值积分的困难。还可以据此分析t_f处的奇性。     

KdV-Burgers方程的级数解

给出ＫｄＶ－Ｂｕｒｇｅｒｓ方程的有界行波解的精确级数解,采用Ａｄｏｍｉａｎ算子分解法分别求行二个区域ζ〈０和ζ〉０的级数解,然后利用对接连续条件构成整体级数解。所得级数解能精确满足对接连续条件,并由此得到确定级数的系数递推公式,无需解非红性高阶代数方程组。与某些精确解及其它方法比较,计算简捷具在对接点处是收剑的。对某些非线性波动现象的研究,可作为计算和分析的数学依据。     

THE GENERAL SOLUTION OF THE MULTI-ROD JUNCTION PROBLEMS

用位移法推导出载荷作用下多杆汇交问题的通解,避免了列出复杂的几何关系. 通过算例表明,无论是静定还是超静定问题,都可用其求解.     

Papkovich-Neuber(P-N)通解的互逆公式及其它

本文构造出了P-N解的互逆公式从而较简捷地证明了P-N解的完备性。利用互逆公式中自动包含的反映零位移场的任意调和函数,可以自然地引出“E-S 凸域定理”,此外,平面应变问题通解也是互逆公式的直接结果。     

矩形槽道内表面活性剂减阻流体场特性

采用粒子图像测速仪对矩形槽道内表面活性减阻流体在流动方向(x方向)与壁 面垂直方向(y方向)所在平面的流场进行了测量,分析了速度、涡量、速度脉 动相关量在流场内的瞬态分布,以及对500幅相同工况的流场进行了统计平均. 结 果显示: 与牛顿流体相比, 表面活性剂减阻流体接近于层流流动,横向速度脉动被大幅 减弱,导致湍流输运减弱,雷诺应力远远小于水. 减阻流体流向速度脉动呈条带 特征,沿流动方向发展,反映了减阻流体不同于水的湍流输运特征.