由多平衡态快子系统所诱发的簇发振荡及机理

通过引入子电路模块, 并选取适当的参数及非线性电阻特性, 建立了多时间尺度下具有多平衡态的四维广义哈特利(Hartley) 电路模型. 基于快子系统的多平衡态及其稳定性, 给出了参数空间的分岔集, 得到了不同区域中的动力学特性及其相应的分岔模式和临界条件. 针对两种典型具有不同分岔特征的情形, 分别给出了多平衡态参与下的两种不同的周期簇发振荡行为, 结合快子系统的分岔分析, 揭示了沉寂态和激发态之间相互转化的产生机制, 指出多平衡态不仅会导致多种沉寂态和激发态同时参与同一周期簇发振荡, 也会导致簇发振荡模式的多样性.      

基于Belousov-Zhabotinsky自振荡反应的智能高分子

自振荡高分子是基于Belousov-Zhabotinsky自振荡反应(BZ反应)设计的一类新型智能高分子,其物理、化学性质可以在相对封闭且无外界刺激的BZ反应溶液中发生自主、可逆和循环的变化。本文从概念、设计原理、设计方法及潜在应用4个方面系统介绍了自振荡高分子,其中重点结合自振荡高分子的化学结构设计与物理结构设计介绍了这一领域的研究进展:详细归纳了目前已成功制备的具有不同化学结构或物理结构的自振荡高分子或凝胶,阐述了不同的设计方法的优点、存在的问题及可能的解决办法,最后介绍了自振荡高分子在自动运输智能表面、凝胶机器人、自主转动马达等方面的设计实例,并分析了该领域面临的问题及今后发展趋势。     

动力子结构试验加速度振荡及其控制

考虑试件质量的实时子结构试验中,因为试验系统采用数字控制器,输入到物理试验系统的采样离散信号包含高频分量,所以试件的加速度响应出现高频振荡。研究了高频振荡产生的原因和控制高频振荡的方法。首先对物理试验系统建立传递函数模型,分析了高频振荡产生的机理。然后采用前置滤波和后置滤波结合的复合滤波方法来控制高频振荡。对纯质量和动力试件分别进行了阶跃输入和地震波加载试验仿真,结果验证了这种方法的优越性。最后,采用中心差分法对纯质量试件进行实时子结构试验仿真,验证了复合滤波控制方法的有效性。     

Non-smooth bifurcations in a double-scroll circuit with periodic excitation

The fast-slow effect can be observed in a typical non-smooth electric circuit with order gap between the natural frequency and the excitation frequency. Numerical simulations are employed to show complicated behaviours, especially different types of busting phenomena. The bifurcation mechanism for the bursting solutions is analysed by assuming the forms of the solutions and introducing the generalized Jacobian matrix at the non-smooth boundaries, which can also be used to account for the evolution of the complicated structures of the phase portraits with the variation of the parameter. Period-adding bifurcation has been explored through the computation of the eigenvalues related to the solutions. At the non-smooth boundaries the so-called `single crossing bifurcation' can occur, corresponding to the case where the eigenvalues jump only once across the imaginary axis, which leads the periodic burster to have a quasi-periodic oscillation.     

烷烃同系物对液膜振荡的影响

基于表面活性物质在互不相溶的油水两相间自发迁移引起油水界面电位的周期性变化的液膜振荡可用于模拟生物膜振荡,并根据生物膜对某些分子具有的独特电位振荡作为识别分子的信号,可用于化学分析。 建立了水（十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）/正丙醇 水溶液）/油（苦味酸硝基甲烷溶液）/水（葡萄糖水溶液）液膜振荡体系。 通过向体系中添加正己烷、正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、环己烷和异辛烷等物质,考察了不同碳数的烷烃同系物、烷烃同分异构体以及混合烷烃对振荡的影响。 结果表明,加入不同类型的烷烃,振荡曲线的诱导期和振荡区的振幅和频率呈现一定规律性变化,以此可进一步进行液膜振荡在烷烃同系物识别与分析中的应用研究。     

Effects of tip perturbation and wing locations on rolling oscillation induced by forebody vortices

The wing rock motion is frequently suffered by a wing-body configuration with low swept wing at high angle of attack. It is found from our experimental study that the tip perturbation and wing longitudinal locations affect significantly the wing rock motion of a wing-body. The natural tip perturbation would make the wing rock motion of a nondeterministic nature and an artificial mini-tip perturbation would make the wing rock motion deterministic. The artificial tip perturbation would, as its circumferential location is varied, generate three different types of motion patterns： （1） limit cycle oscillation, （2） irregular oscillation, （3） equilibrium state with tiny oscillation. The amplitude of rolling oscillation corresponding to the limit cycle oscillatory motion pattern is decreased with the wing location shifting downstream along the body axis.     

二阶Emden-Fowler型非线性变时滞微分方程的振荡准则

研究了一类具有变时滞的二阶Emden-Fowler型非线性中立型泛函微分方程的振荡性.借助Riccati变换、积分平均技术和微分不等式等技巧,获得了该类方程振荡的新判别准则和比较判别定理,推广、改进并丰富了现有文献中的结果.     

金属型脉冲堆惯性效应计算

金属型脉冲堆的反应性负反馈主要来自燃料的热膨胀。当脉冲堆爆发短周期脉冲时,由于燃料的热膨胀不能及时响应温度的变化,致使负反馈滞后,产生惯性效应。采用ANSYS程序计算了在突然热加载条件下的振荡特性,同时采用随机中子输运程序计算了平均关闭系数,然后把带有振荡特性的热反馈带入点堆动力学方程,采用数值方法求解得到了考虑惯性效应的裂变脉冲波形。计算结果与Godiva实验测量结果一致。采用的数值方法中,脉冲周期与振荡效应存在定量关系。由计算结果可知,脉冲周期短,惯性效应明显;脉冲周期越长,惯性效应的影响越小,金属型脉冲堆爆发脉冲时应尽量避免短周期脉冲。     

Hindmarsh-Rose神经元阵列自发产生螺旋波的研究

采用Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型,研究了二维神经元阵列系统从一个具有随机相位分布的初态演化最终是否能自发产生螺旋波的问题.数值结果表明:系统是否出现螺旋波与单个HR神经元的状态、系统的初态和耦合强度有关,其中单个HR神经元的振荡状态起主要作用.当单个HR神经元处于一周期振荡态时,在一定的耦合强度范围内系统都会自发出现多个螺旋波和螺旋波对,出现螺旋波与系统初态无关,只要适当选择耦合强度,在系统中可以出现单个螺旋波.当耦合强度超过某一阈值后,继续增加耦合强度,系统会呈现三种不同的动力学行为,分别与三类初态有关.系统从第一类初态演化将偶尔出现单个螺旋波,系统从第二类和第三类初态演化将分别出现间歇性全局同步振荡和振荡死亡.当单个神经元处于二周期态时,只有当系统神经元的初相位比较均匀分布时,系统才能自发出现螺旋波,而且出现螺旋波的耦合强度范围大为减少.当神经元处于更高的周期态时,系统一般不容易自发出现螺旋波.这些结果有助于人们了解大脑皮层自发产生螺旋波的机制.     

EAST 装置固有杂质驱动蛇形振荡行为研究

利用多阵列高时空分辨的软X 射线阵列成像系统对EAST 芯部固有杂质驱动的蛇形振荡进行时间动态演化和空间结构反演研究,研究了实验上发现的两种时空行为明显不同的两类蛇形振荡,一类具有字母V 或W形状的动态频谱,空间上为理想近圆状热芯结构;另外一类蛇形振荡和锯齿崩塌共存,振荡的频谱呈现手掌状,空间上为很大的电阻性月牙形磁岛结构。结果表明,锯齿共存的蛇形振荡的饱和径向扰动位移通常比无锯齿的蛇形振荡大,并且会触发边界的新经典撕裂模。