哈密顿正则方程、正则变换和泊松括号 (Ⅱ)哈密顿函数显含时间t的情

本文利用切触流形的基本理论讨论了在哈密顿函数显含时间t 的情况下,哈密顿正则方程等物理概念的几何意义,从而阐明了正则变换问题并证明了泊松括号在含时的正则变换下也是一个不变量等结论.     

哈密顿正则方程、正则变换和泊松括号 (Ⅱ)哈密顿函数显含时间t的情

本文利用切触流形的基本理论讨论了在哈密顿函数显含时间t 的情况下,哈密顿正则方程等物理概念的几何意义,从而阐明了正则变换问题并证明了泊松括号在含时的正则变换下也是一个不变量等结论.     

哈密顿正则方程、正则变换和泊松括号 (Ⅱ)哈密顿函数显含时间t的情

本文利用切触流形的基本理论讨论了在哈密顿函数显含时间t 的情况下,哈密顿正则方程等物理概念的几何意义,从而阐明了正则变换问题并证明了泊松括号在含时的正则变换下也是一个不变量等结论.     

Reisner板的哈密尔顿体系及其辛正交解析法

基于Ｒｅｉｓｎｅｒ板理论，通过对混合能变分原理的修正，建立了更一般的哈密尔顿型广义变分原理，并给出了Ｒｅｉｓｎｅｒ板问题的哈密尔顿正则方程及其共轭辛正交解析法     

弹性力学Hamilton方法广义解的适定性

首先引入了Hamilton体系中平面应力弹性力学问题正则方程的Galerkin变分方程,证明了Galerkin变分方程和目前文献中所用的Ritz变分方程的等价性,以及相应广义解的适定性,从而为目前的数值方法提供了理论基础。从证明过程中可以看到广义解实际上是Ritz变分泛函的一个鞍点。     

Reissner板的哈密尔顿体系及其辛正交解析法

基于Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板理论，通过对混合能变分的修正，建立了更一般的哈密尔顿型广义变分原理，并给出了Ｒｅｉｓｓｎｅｒ板问题的哈密尔顿正则方程及其共轭辛正交解析法。     

论庞加莱-契达耶夫方程

研究表明：庞加莱－契达耶夫正则方程是非正则变量下相当普遍的哈密顿方程．这表明，多余坐标下的广义拉格朗日方程和广义哈密顿方程（其阶数低于带有不定乘子的方程），以及准坐标下的欧拉－拉格朗日方程，都是庞加莱－契达耶夫方程的特殊情况；从而，可将其理论推广到上述系统．而且还研讨了庞加莱－契达耶夫方程在非完整系动力学中的应用问题．     

约束Hamilton系统的积分因子及其守恒量

本文提出了约束Hamilton 系统守恒量构成的一般途径．首先,给出了约束Hamilton 系统的固有约束,并且建立了约束Hamilton 系统正则方程;其次,给出了约束Hamilton 系统的积分因子和守恒量定理;然后构建了约束Hamilton 系统的广义Killing 方程;最后举例说明其应用．显然,这种方法与之前的方法相比较,具有步骤清晰明了、限制条件少、运算简单的优点．     

多刚体系统动力学的正则方程及数值解法

本文研究了多刚体系统动力学的正则方程,并由此论证了多刚体系统动力学方程的运动稳定性态.在比较不同数值积分方法的基础上,得出结论:基于正则方程的数值积分方法能较好地保证计算精度.     

非对称的结构正则方程的分块求解策略及程序实现

对于结构与介质耦合分析及非关联的弹塑性分析，常导致非对称的结构正则方程。直接求解非对称的结构正则方程，由于内存有限，会限制一些超大型结构的求解，本文针对非对称结构正则方程，详述了分块求解的策略，并在ＪＩＧＦＥＸ程序系统中成功实现，极大提高了该系统的解题规模及应用范围。     

广义Hamilton系统的保结构算法

基于广义Hamilton系统微分方程解析解理论。给出了构造保持系统真解典则性的高阶显式积分格式的方法,并说明其可推广到广义Hamilton控制系统。该方法保持了原系统的几何定性特征,因而是稳定的。数值例子说明了算法的有效性。     

Birkhoff系统的广义正则变换及其基本形式

动力学方程的积分问题是分析力学研究的一个重要方面．由于求解一般的动力学方程往往会遇到很大困难，因此可利用变量变换，使方程变得容易求解．文章研究Birkhoff系统的广义正则变换．首先，建立Birkhoff系统的广义正则变换的充分必要条件；其次，基于该条件，给出Birkhoff系统的广义正则变换的六种基本形式，导出每一种情况下新旧变量之间的变换关系．作为特例，文中给出Hamilton方程的正则变换．文末，给出算例以说明结果的应用．     

Hamiltonian structure for a neutrally buoyant rigid body interacting with N vortex rings of arbitrary shape: the case of arbitrary smooth body shape

We present a (noncanonical) Hamiltonian model for the interaction of a neutrally buoyant, arbitrarily shaped smooth rigid body with N thin closed vortex filaments of arbitrary shape in an infinite ideal fluid in Euclidean three-space. The rings are modeled without cores and, as geometrical objects, viewed as N smooth closed curves in space. The velocity field associated with each ring in the absence of the body is given by the Biot–Savart law with the infinite self-induced velocity assumed to be regularized in some appropriate way. In the presence of the moving rigid body, the velocity field of each ring is modified by the addition of potential fields associated with the image vorticity and with the irrotational flow induced by the motion of the body. The equations of motion for this dynamically coupled body-rings model are obtained using conservation of linear and angular momenta. These equations are shown to possess a Hamiltonian structure when written on an appropriately defined Poisson product manifold equipped with a Poisson bracket which is the sum of the Lie–Poisson bracket from rigid body mechanics and the canonical bracket on the phase space of the vortex filaments. The Hamiltonian function is the total kinetic energy of the system with the self-induced kinetic energy regularized. The Hamiltonian structure is independent of the shape of the body, (and hence) the explicit form of the image field, and the method of regularization, provided the self-induced velocity and kinetic energy are regularized in way that satisfies certain reasonable consistency conditions.      

广义Hamilton系统的研究概况

用广义Ｐｏｉｓｓｏｎ括号直接定义的广义Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统是经典Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的一种推广。由于它的维数没有限制，同时它又保持了经典Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的主要性质，因此具有更大的普遍性和广泛的应用前景。本文简要介绍了广义Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统理论的发展历史、基本概念和研究现状。     

The Hamiltonian structures of 3D ODE with time-independent invariants

We have proved that any 3-dimensional dynamical system of ordinary differential equations (in short, 3D ODE) with time-independent invariants can be rewritten as Hamiltonian systems with respect to generalized Poisson brackets and the Hamiltonians are these invariants. As an example, we discuss the Kermack-Mckendrick model for epidemics in detail. The results we obtained are generalization of those obtained by Y. Nutku. First Received Nov. 22, 1993     

The generalized (nonlinear) Poisson problem: A dual variational approach

A series of problems in mechanics and physics are governed by the ordinary Poisson equation which demands linearity, isotropy, and material homogeneity. In this paper a generalization with respect to nonliearity, anisotropy, and inhomogeneity is made. Starting from the canonical basic equations in the primal and dual formulation respectively we derive systematically the corresponding generalized variational principles; under certain conditions they can be extended to so calle complementary extremum principles allowing for global bounds. For simplicity a restriction to two dimensional problems is made, including twice-connected domains.     

Generalized structure of Lax representations for nonlinear evolution equation

I.IntroductionInsolitontheory,itisveryinterestingforustofindtheLaxrepresentationsofnonlinearevolutionequations(NLEEs)andtodiscussthealgebraicstructureofLaxoperatorandotherproperties.MaWenxiustudiedtheLaxrepresentationstructureforthehierarchiesofisospectra…     

New Principles of Work and Energy as Well as Power and Energy Rate for Continuum Field Theories

Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ1 999ｉｓｔｈｅ 90ｔｈａｎｎｉｖｅｒｓａｒｙｏｆｔｈｅｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＥ .Ｆ .Ｃｏｓｓｅｒａｔ’ｓｂｏｏｋ“ＴｈｅｏｒｉｅｄｅｓＣｏｒｐｓＤｅｆｏｒｍａｂｌｅ”[1],ｗｈｉｃｈｗａｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｔｏｎｅａｎｄｎｏｗｉｓｓｔｉｌｌａｇｕｉｄｉｎｇｍｏｎｏｇｒａｐｈｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｃｏｎｔｉｎｕｕｍｆｉｅｌｄｔｈｅｏｒｉｅｓ.Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｉｔｗａｓｎｏｔｔｉｌｌｔｈｅｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐａｐｅｒｓｏｆＥｒｉｃｋｓ…     

相空间中非保守系统的Herglotz广义变分原理及其Noether定理

与经典变分原理相比,基于由微分方程定义的作用量的Herglotz广义变分原理给出了非保守动力学系统的一个变分描述,它不仅能够描述所有采用经典变分原理能够描述的动力学过程,而且能够应用于经典变分原理不能适用的非保守或耗散系统.将Herglotz广义变分原理拓展到相空间,研究相空间中非保守力学系统的Herglotz广义变分原理与Noether定理及其逆定理.首先,提出相空间中Herglotz广义变分原理,给出相空间中非保守系统的变分描述,导出相应的Hamilton正则方程;其次,基于非等时变分与等时变分之间的关系,导出相空间中Hamilton-Herglotz作用量变分的两个基本公式;再次,给出Noether对称变换的定义和判据,提出并证明相空间中非保守系统基于Herglotz变分问题的Noether定理及其逆定理,揭示了相空间中力学系统的Noether对称性与守恒量之间的内在联系.在经典条件下,Herglotz广义变分原理退化为经典变分原理,与之相应的相空间中的Noether定理退化为经典Hamilton系统的Noether定理.文末以著名的Emden方程和平方阻尼振子为例说明上述方法和结果的有效性.     

分析力学初值问题的一种变分原理形式

明确了分析力学初值问题的控制方程,按照广义力和广义位移之间的对应关系,将 各控制方程卷乘上相应的虚量,代数相加,进而在 原空间中建立了分析力学初值问题的一种变分原理形式,即建立了分析力学初值问题的卷积 型变分原理和卷积型广义变分原理. 推导了分析力学初值问题卷积型变分原理和卷积型广义 变分原理的驻值条件. 在建立分析力学初值问题的一种变分原理形式的同时, 将变积方法推广为卷变积方法.