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1.
Wilson-θ法和Newmark-β法是非线性动力学方程求解的常用方法。它们的一个基本步骤是,将方程改写为增量平衡的形式,在每一个积分步长内用状态参量修正平衡方程的系数矩阵,其本质是在单个步长内对系统的非线性环节进行了线性化处理。本文基于增量思想分别改进了Wilson-θ法和Newmark-β法,根据即时解给出下一步的猜测解,然后对猜测解进行迭代校正,最终得到收敛的近似解。算例表明,改进算法的精度更高,且收敛准则简单。更为重要的是,本文方法无须对非线性项进行线性化处理,因而计算效率更高,适应范围更广。  相似文献   
2.
一种改进的等效线性化方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种改进的等效线性化方法.将现有方法中忽略的高阶谐波项作为等效线性方程的外激励,得到非齐次的等效线性化方程,利用谐波平衡法将该方程分解为一系列常微分方程组,用摄动法求解.算例表明,本文方法不仅提高了等效线性化方法的精度,而且对现有方法不能处理的含偶次非线性系统的分析同样有效.  相似文献   
3.
龚冰清  郑泽昌  陈衍茂  刘济科 《力学学报》2022,54(11):3181-3188
稳态响应如周期及准周期解的分岔计算, 是非线性动力学研究的难点问题之一. 与计算方法及分析理论相对完善的周期响应相比, 准周期响应的求解只是在近些年才得到较大进展, 而且其分岔分析更加棘手, 仍需要更有效的理论和方法. 目前, 稳态响应尤其是准周期响应的分岔计算, 一般需采用数值方法, 通过调节参数反复试算得到. 为此, 本文基于增量谐波平衡IHB法提出一种快速方法, 可以高效地确定准周期响应的对称破缺分岔点. 方法的理论基础是在准周期解的广义谐波级数表达基础上, 当响应发生对称破缺分岔时, 其偶次(含零次)谐波系数将逐渐由0变为小量. 基于此性质, 将零次谐波系数预先设定为小量, 同时将分岔控制参数视为可变的迭代变量, 进而通过IHB法构造迭代格式. 作为算例, 研究不可约频率作用下的双频激励Duffing系统以及Duffing-van der Pol耦合系统. 结果表明, 只要迭代格式收敛, 随着预设小量减小, 控制参数将逐渐接近分岔近似值; 同时, 通过提高谐波截断数可显著提高近似分岔值的计算精度. 所提方法无需反复试算, 只要迭代过程收敛、便可实现分岔点直接快速计算.   相似文献   
4.
研究了二元机翼非线性颤振系统的Hopf分岔.应用中心流形定理将系统降维,并利用复数正规形方法得到了以气流速度为分岔参数的分岔方程.研究发现,分岔方程中一个系数不含分岔参数的一次幂,故使得分岔具有超临界和亚临界双重性质.用等效线性化法和增量谐波平衡法验证了所得结果.  相似文献   
5.
The Hopf bifurcations of an airfoil flutter system with a cubic nonlinearity are investigated, with the flow speed as the bifurcation parameter. The center manifold theory and complex normal form method are Used to obtain the bifurcation equation. Interestingly, for a certain linear pitching stiffness the Hopf bifurcation is both supercritical and subcritical. It is found, mathematically, this is caused by the fact that one coefficient in the bifurcation equation does not contain the first power of the bifurcation parameter. The solutions of the bifurcation equation are validated by the equivalent linearization method and incremental harmonic balance method.  相似文献   
6.
Wilson-θ法和Newmark-β法是非线性动力学方程求解的常用方法。它们的一个基本步骤是,将方程改写为增量平衡的形式,在每一个积分步长内用状态参量修正平衡方程的系数矩阵,其本质是在单个步长内对系统的非线性环节进行了线性化处理。本文基于增量思想分别改进了Wilson-θ法和Newmark-β法,根据即时解给出下一步的猜测解,然后对猜测解进行迭代校正,最终得到收敛的近似解。算例表明,改进算法的精度更高,且收敛准则简单。更为重要的是,本文方法无须对非线性项进行线性化处理,因而计算效率更高,适应范围更广。  相似文献   
7.
陈衍茂  刘济科 《力学学报》2007,39(1):137-140
多尺度法是为解决含小参数系统发展起来的应用最广泛的摄动法之一. 在求解高阶近 似方程时,多尺度法一般只求特解. 用多尺度法求解van der Pol 方程的三阶解时 将出现矛盾. 以van der Pol方程为例,证明了忽略一阶修正量中的一阶谐波 项使得混合偏导数不能交换顺序,从而导致了多尺度法的二义性和另一个数学矛盾. 在求解一阶修正量时采用含有一阶谐波项的全解,消除了二义性和该矛盾. 该 方法所求得的近似解与数值解进行了比较,结果非常吻合,验证了其合理性.  相似文献   
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