逐步删除法确定复杂系统主导结构及其应用

在流率基本入树建模法、反馈环行列式计算法和系统基模X-0-1行列式计算法的基础上,结合系统行为模拟分析的变化曲线,提出了确定系统关键变量主导结构的逐步删除法,为复杂系统的动态结构和行为模式的分析提供有效的方法.运用此方法,对"公司+农户"规模经营模式的系统关键变量主导结构进行了分析,并提出相应的管理方针,实现了用系统科学方法分析"三农"问题的目的.     

“CA结构的智能Agent”方法的构建与应用

智能体和元胞自动机是基于复杂适应系统理论(CAS)框架下应用较成熟的两种行为模拟方法,在对它们的优缺点及适用领域进行比较分析的基础上,构建了一种更适合人类复杂行为模拟的新方法——"CA结构的智能Agent".并将其应用于股市投资者行为的模拟研究中,模拟结果验证了股市投资行为中的羊群行为和复杂系统特性.此外,模拟还发现股市达到均衡的时间和状态取决于投资者的类型和比例.     

结构方程模型简化方法及在人机行为研究中的应用

为解决研究中结构方程模型过度复杂的问题,提出一种简化方法.分析了多维测量模型直接引入整体模型的局限性,对高阶验证性因子分析方法和项目组合法在模型简化中的适用性进行了分析,提出了首先检验简化必要性再使用高阶验证性因子分析方法和项目组合法对整体模型进行简化的两阶段方法.以电子学习系统持续使用行为的研究数据为例对该简化方法的有效性进行检验,简化前后拟合数据的对比分析表明该方法可以显著简化整体模型并获得理想的拟合优度.     

AFS结构分解算法及其在复杂系统故障诊断中的应用

通过复杂系统上AFS结构的分析，进一步研究了复杂系统上AFS结构如何分解为若干个相互独立的子AFS结构，给出了AFS结构直和分解算法。在对复杂系统进行分析和故障诊断时，这种算法有效地降低了系统的复杂程度，从而减少了系统的故障判断和处理的难度，并应用Matlab给出了一种船用柴油机的系统分析和故障诊断的应用实例。     

新混沌系统的动力学分析

基于动力系统的理论和方法,构造出一个具有复杂混沌吸引子的非线性混沌自治三维系统.其与经典的混沌系统具有类似的结构与性态.采用理论分析和Matlab仿真相结合的方式研究,得到了系统在平衡点处不稳定的参数范围.通过分岔图和Lyapunov指数谱进一步揭示了系统丰富的动力学行为,Matlab模拟验证了计算理论的正确性.     

复杂载荷下加筋圆柱壳非线性冲击屈曲研究

将加筋圆柱壳离散成为由圆柱壳和加强筋组成的壳体-肋骨系统,假设环向加筋与壳体在接触处刚性连接,由Hamilton变分原理推导出加筋圆柱壳结构的运动方程,以研究加筋圆柱壳在水下冲击载荷和静水压力以及动水压力组成的复杂载荷联合作用下的非线性屈曲行为。借助增量数值(在时域采用4阶Runge-Kutta方法)的方法来分析了加筋圆柱壳的非线性屈曲行为,经过算例分析验证了材料因素和初始缺陷对结构屈曲的重要影响。     

复杂动力巨系统中子系统行为间相关性研究的一种新方法

复杂开放巨系统内部关系错综复杂并具有动态特征,提出了非线性相互预测算法,分析一类复杂巨系统的内部多个子系统之间行为的相互关系及表征其非线性依赖关系的耦合强度.该方法在相空间重构的基础上,仅通过小数据和微信号可得到表征子系统间依赖关系的判别值,进而通过对判别值的分析得到了各子系统的行为特征及其相互作用关系.同时文中得到的子系统间的相互作用机制,可以为金融危机的理论分析提供非线性相互预测度量.     

具有阶段结构的竞争系统中自食的稳定性作用

该文讨论了两种群竞争系统解的动力学行为，其中一种群分幼年，成年两阶段，当不考虑自食时，得到了阶段结构的竞争系统也可以出现三种典型的动力学行为，共存（coexietence)，双稳定（bistability),占优（dominance)，进一步，在没有自食时竞争系统是占优的情形下，考虑自食的影响，得到了所有种群永久持续生存的充分条件，这表明自食有稳定性的作用。     

基于材料非线性的密封结构时程分析

在核电工程中,一回路系统压力边界的密封性能至关重要,密封性能的好坏直接关系到工作人员的健康和安全,人孔密封作为一回路系统重要的压力边界,且承受着严酷的温度、压力波动。基于轴对称理论、几何非线性和材料非线性,建立了密封结构有限元模型,对密封结构的尺寸、材料特性做了详细的模拟,开展了密封结构在复杂载荷作用下的响应行为研究。     

新三维非线性系统的动力学分析

通过代数方法,构造出来一个具有复杂混沌吸引子的非线性混沌自治三维系统．从理论和数值两方面对吸引子进行了分析和仿真,得到了系统在平衡点处不稳定的参数范围．通过分岔图和Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱进一步揭示了系统丰富的动力学行为．     

Stability and bifurcation of a stage-structured predator–prey model with both discrete and distributed delays

This paper concerns with a new delayed predator–prey model with stage structure on prey, in which the immature prey and the mature prey are preyed by predator and the delay is the length of the immature stage. Mathematical analysis of the model equations is given with regard to invariance of non-negativity, boundedness of solutions, permanence and global stability and nature of equilibria. Our work shows that the stage structure on the prey is one of the important factors that affect the extinction of the predator, and the predation on immature prey is a cause of periodic oscillation of population and can make the behaviors of the system more complex. The predation on the immature and mature prey brings both positive and negative effects on the permanence of the predator, if ignore the predation on immature prey in the system, the stage-structure on prey brings only negative effect on the permanence of the predator.     

考虑CO2排放的中国港口动态网络效率研究

港口是一个多时期多流程组成的动态复杂网络系统。本文以2013~2016年中国10个主要沿海港口为研究对象,综合考虑经济、运营、环境等多种因素,将港口分为生产运营阶段和盈利转化阶段,并运用动态网络SBM模型进行港口效率评价,同时考虑了港口内部结构和跨期活动因素,通过结转指标将不同时期的港口结构连接成一个动态的整体系统,构建了动态的考虑港口相邻阶段间相互活动和相邻时期间跨期活动的非线性目标规划效率模型。不仅反映了港口效率在时间序列中的动态变化,而且揭示了港口内部的薄弱环节,完善了现有港口效率评价中忽略跨期活动和内部结构影响的不足。实证结果表明:中国港口的生产运营阶段效率普遍高于盈利转化阶段效率,动态网络综合效率低下与盈利转化阶段效率低有较大的关系,港口碳排放量仍然有很大的减排空间,动态网络SBM模型比动态SBM模型区分力更强,更适于港口效率评价。     

复杂通信网络的结构分解法及其在可靠性分析中的应用

对复杂通信网络拓扑结构的恰当描述与刻画是研究其可靠性及确定信号流在其中有效的传输方式的前提。通过引进适当的数据结构并采用递归分解的技巧，本给出了将任意复杂通信网络分解为环、弦、链等基本网络结构的某种组合与连接的结构分解法，并由此得到了研究网络可靠性的新的两阶段法，即先分析各基本结构的可靠性，再由此给出原网络可靠性的估计。     

Asymptotic behaviors of competitive Lotka-Volterra system with stage structure

In this paper, a two-species competitive model with stage structure is presented and studied. Results on the global extinction and permanence are given, which generalize the well-known three theorems for the two species competitive system and, moreover, they confirm the negative effect of stage structure on the permanence of populations as well as estimate the degree of such effect. Conclusions in this paper suggest that for a competitive community stage structure is also one of the important reasons that cause permanence and extinction.     

A PREDATOR-PREY SYSTEM WITH STAGE STRUCTURE AND HARVESTING FOR PREDATOR

In this paper, we consider a predator-prey system with stage structure and harvesting (where the predator population has two stages, an immature stage and a mature stage with harvesting, and the growth of the prey population is of Lotka-Volterra nature). We obtain the conditions of the globally asymptotic stability for three nonne-gative equilibria of this system.     

空间机器人组装超大型结构的动力学分析北大核心CSCD

超大型航天结构具有超大柔性、超低固有频率的特点,空间机器人在轨组装时应尽可能避免激起超大型结构的柔性振动.空间机器人组装超大型结构模块的过程分成抓捕阶段、位姿调整与稳定阶段、安装阶段和爬行阶段.通过对安装阶段的动力学与控制研究,提出共线安装的轨迹规划方法,有效避免了柔性结构振动.首先,采用自然坐标法和绝对节点坐标法建立主结构-空间机器人-待组装结构的在轨组装系统动力学模型.然后,将共线安装的要求转化为空间机器人的轨迹规划约束,要求空间机器人质心到主结构/待组装结构的距离保持不变,实现共线安装的轨迹规划.数值仿真表明:提出的组装方法在组装过程中可有效避免超大型结构的横向运动,降低夹持力矩.最后,分析了系统参数对组装过程动力学响应的影响,为超大型航天器的在轨组装提供了参考.     

一类带时滞的阶段结构捕食模型的定性分析

研究了一类具有时滞和阶段结构的捕食模型系统,给出了系统持续生存的充分条件.利用比较定理和构造适当的Lyapunov泛函得到了该系统正平衡态全局渐近稳定的充分条件.     

具阶段结构的非自治捕食模型的持久性

讨论了一类具有密度制约且食饵带有阶段结构和捕食者仅捕食成年食饵的捕食-食饵种群模型,,得到了持久生存以及非平凡周期解存在的充分条件.     

Time delayed parabolic system in a two-species competitive model with stage structure

A two-species competitive model with stage structure is discussed. The dynamics of coupled system of semilinear parabolic equations with time delays are investigated. Results on the local and global stabilities of the axial equilibria and positive equilibrium are given. Our results show that the introduction of diffusion does not affect the permanence and extinction of the species though the introduction of stage structure brings negative effect on it.     

Coupled Aerostructural Design Optimization Using the Kriging Model and Integrated Multiobjective Optimization Algorithm

The paper develops and implements a highly applicable framework for the computation of coupled aerostructural design optimization. The multidisciplinary aerostructural design optimization is carried out and validated for a tested wing and can be easily extended to complex and practical design problems. To make the framework practical, the study utilizes a high-fidelity fluid/structure interface and robust optimization algorithms for an accurate determination of the design with the best performance. The aerodynamic and structural performance measures, including the lift coefficient, the drag coefficient, Von-Mises stress and the weight of wing, are precisely computed through the static aeroelastic analyses of various candidate wings. Based on these calculated performance, the design system can be approximated by using a Kriging interpolative model. To improve the design evenly for aerodynamic and structure performance, an automatic design method that determines appropriate weighting factors is developed. Multidisciplinary aerostructural design is, therefore, desirable and practical. The authors acknowledge the support of a Korea Research Foundation Grant funded by the Korean Government and the second stage of Brain Korea 21st project.