Stability for manifolds of equilibrium states of generalized Birkhoff system

<正>Stability for the manifolds of equilibrium states of a generalized Birkhoff system is studied.A theorem for the stability of the manifolds of equilibrium states of the general autonomous system is used to the generalized Birkhoffian system and two propositions on the stability of the manifolds of equilibrium states of the system are obtained.An example is given to illustrate the application of the results.     

用具有负定矩阵的梯度系统构造稳定的变质量力学系统

随着科学技术的发展,对喷气飞机、火箭等变质量系统动力学的研究显得越来越重要,并且总是希望变质量系统的解是稳定的或渐近稳定的.而通用的研究稳定性的Lyapunov直接法有很大难度,因为直接从微分方程出发构造Lyapunov函数往往很难实现.本文给出一种研究稳定性的间接方法,即梯度系统方法.该方法不但能揭示动力学系统的内在结构,而且有助于探索系统的稳定性、渐进性和分岔等动力学行为.梯度系统的函数V通常取为Lyapunov函数,因此梯度系统比较适合用Lyapunov函数来研究.列写出变质量完整力学系统的运动方程,在系统非奇异情形下,求得所有广义加速度.提出一类具有负定矩阵的梯度系统,并研究该梯度系统解的稳定性.把这类梯度系统和变质量力学系统有机结合,给出变质量力学系统的解可以是稳定的或渐近稳定的条件,进一步利用矩阵为负定非对称的梯度系统构造出一些解为稳定或渐近稳定的变质量力学系统.通过具体例子,研究了变质量系统的单自由度运动,在怎样的质量变化规律、微粒分离速度和加力下,其解是稳定的或渐近稳定的.本文的构造方法也适合其他类型的动力学系统.     

Exact invariants and adiabatic invariants of the singular Lagrange system

Based on the theory of symmetries and conserved quantities of the singular Lagrange system, the perturbations to the symmetries and adiabatic invariants of the singular Lagrange systems are discussed. Firstly, the concept of higher-order adiabatic invariants of the singular Lagrange system is proposed. Then, the conditions for the existence of the exact invariants and adiabatic invariants are proved, and their forms are given. Finally, an example is presented to illustrate these results.     

从培养能力的角度看设计性实验

针对传统实验那种安排过死、刻板机械的特点，把设计性实验运用于教具设计与制作课程之中，充分地培养了学生动手、动脑的综合能力。     

用迈克耳逊干涉仪测量金属线胀系数

本文给出测量金属线胀系数的一种新方法，借助迈克耳逊干涉仪可以精密测量长度变化这一条件，对黄铜的线胀系数进行了测量。     

广义Birkhoff方程的积分方法

场方法和最终乘子法是求解运动微分方程的基本方法.本文将这两种方法应用于广义Birkhoff系统,求出了场方法的基本偏微分方程和该方程的完全积分;根据Jacobi最终乘子定理求出了广义Birkhoff方程的解.并举例说明结果的应用.     

变质量非完整系统Tzénoff方程的Lie 对称性与其导出的守恒量

航天器运行系统大都属于变质量力学系统, 变质量力学系统的对称性和守恒量隐含着航天系统更深刻的物理规律. 本文首先导出了变质量非完整力学系统的Tzénoff方程, 然后研究了变质量非完整力学系统Tzénoff方程的Lie对称性及其所导出的守恒量, 给出了这种守恒量的函数表达式和导出这种守恒量的判据方程. 该研究结果对进一步探究变质量系统所遵循的守恒规律具有一定的理论价值.     

Birkhoff力学的研究进展

Birkhoff力学是Hamilton力学的一个自然发展,是分析力学发展的一个新阶段,它广泛应用于力学、物理学和工程.本文总结Birkhoff力学的形成和发展,特别是近二十年所取得的成就.首先,从Birkhoff的《动力系统》中的有关段落开始,叙述Birkhoff力学的起源.其次,叙述这个力学的基本原理——Pfaff-Birkhoff原理以及这个力学的基本方程——Birkhoff方程的形成和发展.第三,简述Birkhoff力学的一些专门问题,包括约束Birkhoff系统,Birkhoff方程的积分方法,Birkhoff动力学逆问题,Birkhoff方程的运动稳定性,Birkhoff系统的几何方法,Birkhoff系统的全局分析等.最后,对Birkhoff力学的未来研究提出一些建议.      

Lie Symmetries, Perturbation to Symmetries and Adiabatic Invariants of a Generalized Birkhoff System

We study the perturbation to symmetries and adiabatic invariants of a generalized Birkhoff system. Based on the invariance of differential equations under infinitesimal transformations, Lie symmetries, laws of conservations, perturbation to the symmetries and adiabatic invariants of the generalized Birkhoff system are presented. First, the concepts of Lie symmetries and higher order adiabatic invariants of the generalized Birkhoff system are proposed. Then, the conditions for the existence of the exact invariants and adiabatic invariants are proved, and their forms are given. Finally, an example is presented to illustrate the method and results.     

基于焦利氏秤测量弹簧劲度系数

实验基于改进后的新型焦利氏秤，利用光杠杆原理设计了运用胡克定律测量劲度系数的装置。该装置通过记录激光发生器发出光线反射在圆弧挡光板上移动的初末位置的距离，得出杠杆转动的角度，计算出测量弹簧的伸缩长度。克服了弹簧自重影响，减少了测量误差，使实验现象更加直观，增强了实验测量精确性。