胞映射方法的研究和进展

介绍了胞映射方法的研究和进展. 归纳了目前胞映射方法的几种主要研究方法, 主要包括简单胞映射、广义胞映射、图胞映射、图胞映射的符号分析方法、图胞映射的面向集合方法、邻接胞映射、庞加莱型的简单胞映射、插值胞映射以及胞参照点映射方法, 分析了各类方法的基本特点和特色, 简述了这几种胞映射方法的最新国内外进展, 综述了胞映射方法在控制及相关领域的应用研究及进展, 给出了胞映射方法研究的一些展望, 提出了胞映射方法研究可能率先突破的几个研究方向.     

具有刚性约束的非线性动力系统的局部映射方法

对具有刚性约束的n维非线性动力系统进行研究,建立了该类系统在刚性约束附近的局部映射关系.又根据连续性和横截性条件,通过几何方法推导并证明了局部映射的Jacobi矩阵的解析式.然后,通过引入局部映射,并利用Poincar啨映射方法,基于Floquet理论对刚性约束的n维非线性动力系统的周期运动的稳定性和分岔进行分析,给出了该类系统Poincar啨映射的Jacobi矩阵的计算方法.最后,以一类刚性约束的非线性动力系统为例,揭示了局部映射在其动力学分析中的重要作用.     

非线性随机振动中的广义胞映射法

1 胞映射法非线性随机振动中的胞映射法是计算马尔柯夫型响应过程概率密度的一种数值方法.该法由Hsu 与Chiu 从确定性广义胞映射推广而来,后Sun 与Hsu 作了进一步发展.该法可看作是20多年前Crandall 等提出的概率扩散法与稍后Toland 与     

高维映射的Hopf—pitchfork分岔及其在碰撞振动系统中的应用

研究了高维映射的Hopf-pitchfork分岔.通过中心流形理论,将高维映射降阶为一个三维映射,再通过范式方法将降阶后的三维映射转化为范式映射.理论分析了三维范式映射在Hopf-pitchfork分岔点附近的参数开折.通过对分岔点附近含间隙振动系统的分岔行为进行数值仿真,验证了理论结果.     

非光滑动力系统Lyapunov指数谱的计算方法

对 n 维非光滑(刚性约束和分段光滑)动力系统引进局部映射，利用 Poincaré映射分析方法得出了非光滑系统 Lyapunov 指数谱的通用计算方法．以一类刚性约束的非线性动力系统为例，给出了 Lyapunov 指数谱随参数大范围变化的规律，并与相应的 Poincaré映射分岔图进行对照，验证了上述通用计算方法的正确性和有效性．     

基于人工神经网络的结构振动系统重分析模型

本文利用人工神经网络的非线性映射功能，提出了一种基于人工神经网络技术的，具有全局意义的结构振动系统重分析模型。在Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ多层神经网络映射存在定理基础上，从理论上证明了一个结构振动系统的设计变量与其动态特性参数之间的映射关系可由一个三层神经网络模型来精确实现夷出了具体的建模算法，算例结果初步证实了本文方法的有效性。     

强迫Van Der Pol振子的吸引子和吸引域

本文用点映射－－胞地对强迫Ｖａｎ Ｄｅｒ Ｐｏｌ振子的周期吸引子和吸引域进行了数值分析、模拟了吸引子的内部结构，周期吸引子的吸引域可以达到预期的精度。     

非线性动力系统全局分析的变胞胞映射法与转子／轴承系统的全局稳定性

在Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射及胞映理论的基础上，提出了一种非线性动力系统全局分析的新方法－－变胞胞映射法，这种新方法改变了原胞映射法中胞在胞空间分布的不合理性及运算逻辑的不合理性，更适用于高维、大求解域非线性动力系统的求解。应用此方法，对具有非线性油膜力的Ｊｅｆｆｃｏｔ转子轴承系统进行了全局分析，绘制了系统分岔后的全局吸引域图，解释了一些工程中常见的非线性现象。     

流体混沌混合过程的可视化方法研究

为解决流体混沌混合的可视化问题，本文提出采用逆向庞加莱胞映射方法，来控制混沌系统数值模拟过程中的初始误差敏感，用插值胞映射的方法，来提高模拟效率。并用这一方法，成功地实现了扭转弯管中的混沌混合过程的计算机动画模拟，研究表明，本文所提出的逆向庞加莱胞映射和插值映射相结合，可以大幅度提高模拟精度和与速度，从而实现流体混沌混合的过程模拟。     

一种新的全四边形网格快速生成方法——模板法

本文提出了一种正方形亲单元上实现网格在二个坐标方向均能过渡的全四边形单元生成方法，该方法允许正方形周边节点任意分布，并可以对单元密度进行控制，将该方法和映射法结合解决了用映射单元法对结构进行的四边形单元划分时存在的网格过渡的这一关键问题，该方法计算量少，运算速度快，生成单元的形状良好。     

振动锤的数学模型与全局分叉

用现代动力系统方法，将振动锤的动力学等价地简化为圆周上的分段连续自映射，并描述了此映射的性质．随着激振频率的增加，系统产生的分叉过程与普通的一维连续映射有本质差异．在极限状态下，振动锤的运动是混沌的．     

从一个运动学的例子到混沌理论中的有关概念

结合理论力学中的一个运动学例子,介绍了混沌动力学中与圆周映射相关的若干基本概念,如环面、稠密性、旋转数、魔鬼阶梯、Arnold舌与锁相等。     

碰摩转子系统的非光滑分析

通过建立转子系统碰摩的Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射,将对非光滑碰摩系统的研究转化为对Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射的分析,文中主要对转子碰摩当中一类特殊的运动形式－单点碰摩下的擦边现象者了详细研究。从序列的极限理论出发分析了该映射的周期不动点的稳定性及其吸引域,得到了转子系统在接近擦边运动时解随系统参数变化的分岔情形。     

一种最优控制的胞映射算法

由Hsu提出的利用胞映射进行最优控制的方法可以发展成实用的工程控制技术.本文以研究算法为出发点,利用胞映射的特性,结合实际的计算与可能,作了一系列旨在提高计算速度和节省内存的改进;并给出了简单有效的区分同耗最优控制对的统一的方法.使用平常的微型计算机也能有效地解决实际工程问题的最优控制.     

任意四边形截面直杆扭转问题的简易解法

本文采用一个简单的映射变换,将任意四边形映射为正方形,利用文[2]的结果,得到任意四边形截面直杆扭转的一种简单的半解析解法。     

利用Kriging方法进行结构模型修改

结构模型修改已经演化为一个多学科的研究课题，本文将该问题处理为确定从模态参数到模型参数之间的映射问题，并利用起源于地质统计学的Kriging技术实现该映射。对于一实际钢结构，通过实验测量得到了全部摸态数据，利用部分测量得到的模态数据进行了模型修改的实验研究，实验结果表明，利用修改后模型计算得到的全部摸态数据与测量结果吻合良好，表明该模型修改方法是可行的；同时该方法表现出了与基于神经网络的修改方法的互补特性。     

基于插值与点映射相结合的全局分析方法

利用插值的基本思想并结合点映射，提出了一种插值与点映射相结合的全局分析。通过吸引子之间的比较，判断相胞的顶点是否在同一吸引子的吸引域之内，从而识别出边界胞与非边界胞，并重点对边界胞进行处理，进而确定出相胞内各个相点的初值特性。通过比较与分析，本算法可以克服插值胞映射所存在的不足，算法简单且容易在计算机上实现。文中分析了算法产生误差的原因，给出了相应的处理方法。     

计算气动弹性力学中的界面映射方法研究

非线性气动弹性体振动研究中,涉及到非线性的结构动力学和非线性的流体动力学耦合问题,在耦合边界上要满足两个系统的连续性相容条件,必须在边界处进行数据的交换。本文针对非线性气动弹性问题的计算流体动力学(CFD)和计算结构动力学(CSD)的耦合计算方法,在常体积转换法(CVT)的基础上,发展了一种耦合界面的数据映射矩阵(IMM)。该方法仅需要局部的网格信息,将耦合边界上载荷信息和位移信息的转换放在同一个映射矩阵中来处理,并且该矩阵可以通用求解CFD/CSD的耦合问题,克服了占用大量CPU时间和内存的弊端。最后将该界面映射方法应用于柔性大展弦比机翼的气动弹性计算和AGARD445.6机翼的颤振预测中,结果表明该方法能够高效、高精度地处理不同网格体系间的数据交换,并具有处理复杂非规则几何体信息转换的能力。     

全局分析的广义胞映射图论方法

应用广义胞映射理论的离散连续状态空间为胞状态空间的基本概念,依循Ｈｓｕ的将偏序集和图论理论引入广义胞映射的思想,以集论和图论理论为基础,提出了进行非线性动力系统全局分析的广义胞映射图论方法．在胞状态空间上,定义二元关系,建立了广义胞映射动力系统与图的对应关系,给出了自循环胞集和永久自循环胞集存在判别定理的证明,这样可借助国论的理论和算法来确定动力系统的全局性质．应用图的压缩方法,对所有的自循环胞集压缩后,在全局瞬态分析计算中瞬态胞的总数目得到有效地减少,并能借助于图的算法有效地实现全局瞬态的拓扑排序．在整个定性性质的分析计算中,仅采用布尔运算．     

用胞映射方法讨论GKDV方程全局吸引域

本文用胞映射方法画出了GKDV方程未受扰系统和受扰系统的全局吸引域、r步吸引域。