Gauss色噪声激励下含黏弹力摩擦系统的随机响应分析

研究了Gauss色噪声激励下含黏弹力、弱非线性阻尼的摩擦振子的随机响应.将适用于光滑系统的随机平均法推广到了非光滑摩擦系统,进而得到系统振幅、位移及速度的稳态概率密度函数.同时结合材料的黏弹性,研究了摩擦力和Gauss色噪声对系统响应的影响.研究表明,摩擦力、黏弹力及噪声项的相关参数均可引起随机P-分岔,并且在一定范围内系统响应对摩擦力极为敏感.此外,理论结果与Monte Carlo 模拟结果吻合较好,验证了方法的有效性.     

基于白噪声的网络传染病模型动力学分析北大核心CSCD

该文基于确定性网络传染病模型,建立了白噪声影响下的随机网络传染病模型,证明了模型全局解的存在唯一性,利用随机微分方程理论得到了传染病随机灭绝和随机持久的充分条件.结果表明,白噪声对网络传染病传播动力学有很大的影响,白噪声能有效抑制传染病的传播,大的白噪声甚至能让原本持久的传染病变得灭绝.最后,通过数值模拟验证了理论结果.     

Gauss噪声扰动下的FitzHugh-Nagumo系统的随机稳定性

在Gauss噪声扰动下FitzHugh-Nagumo系统的随机稳定性是该文的研究目的．通过研究随机FitzHugh-Nagumo系统的动力学行为, 证明其存在唯一的、具有指数混合速度的不变测度．最后, 考察当噪声趋于0时不变测度的渐近行为．     

噪声激励下水平扫视眼动系统的随机分岔

研究了眼动系统在神经噪声作用下的随机分岔现象.首先,基于水平眼动系统模型,用加性的Gauss(高斯)白噪声模拟神经系统中的噪声,建立眼动系统的随机动力学模型.其次,利用数值算法得到眼球运动位移的Poincaré分岔图和系统在不同参数下的位移和速度的稳态联合概率密度以及位移的稳态概率密度.研究发现:噪声强度和抑制性神经元的作用强度都能诱导产生随机P分岔现象,使得位移的稳态概率密度出现峰的个数从1到3的转换,间歇性眼球震颤产生.此外,还发现当抑制性神经元的作用强度增大到一定值时,稳态概率密度始终呈现单峰结构.该结论对此类疾病的治疗有一定的指导作用.     

非完整系统在Gauss白噪声下的扰动

本文研究非完整系统在Gauss白噪声下的扰动,证明解过程的一次矩方程与无扰动情形下的方程一致,二次矩方程不含ε项,但包含ε2项,从而得出两个命题.最后,举例说明结果的应用.     

调制白噪声激励下的单自由度强非线性系统的近似瞬态响应概率密度

研究调制白噪声激励下,包含弱非线性阻尼及强非线性刚度的单自由度系统的近似瞬态响应概率密度．应用基于广义谐和函数的随机平均法,导出关于幅值瞬态概率密度的平均Fokker－Planck－Kolmogorov 方程．该方程的解可近似表示为适当的正交基函数的级数和,其中系数是随时间变化的．应用Galerkin方法,这些系数可由一阶线性微分方程组解得,从而可得幅值响应的瞬态概率密度的半解析表达式及系统状态响应的瞬态概率密度和幅值的统计矩．以受调制白噪声激励的van der Pol-Duffing振子为例验证其求解过程,并讨论了线性阻尼系数及非线性刚度系数等系统参数对系统响应的影响．     

白噪声参激Hopf分叉系统的两次分叉研究

本文研究了白噪声参数激励下的Hopf分叉系统的两次分叉行为．明确了由于噪声的介入而使得系统的分叉类型产生了实质性的改变并导致了分叉点的漂移．     

带有双噪声的随机SI传染病模型的稳定性与分岔

建立一个带有双噪声的随机SI传染病模型,运用随机平均法及非线性动力学理论对模型进行化简．通过Lyapunov指数和奇异边界理论,得到模型的局部随机稳定性和全局随机稳定性的条件．根据不变测度的Lyapunov指数和平稳概率密度,分析模型的随机分岔．结果表明,系统在随机因素作用下变得更敏感、更不稳定.     

Gauss白噪声激励下分数阶导数系统的非平稳响应

研究了Gauss(高斯)白噪声激励下具有分数阶导数阻尼的非线性随机动力系统的非平稳响应.应用等价线性化方法将非线性系统转化为等价的线性系统,之后采用随机平均法获得系统响应满足的FPK(Fokker-Planck-Kolmogorov)方程,其中分数阶导数近似为一个周期函数.使用Galerkin方法求解FPK方程进而得到系统的近似非平稳响应.数值结果验证了方法的正确性和有效性.     

加性二值噪声激励下Duffing系统的随机分岔

研究了Duffing系统在加性二值噪声作用下的随机分岔现象.首先,根据二值噪声的统计特性,推导得到二值噪声状态间的跃迁概率,据此对二值噪声进行了数值模拟.其次,利用四阶Runge-Kutta(龙格-库塔)数值算法得到该系统位移和速率的稳态联合概率密度及位移的稳态概率密度.然后,通过对位移稳态概率密度单双峰结构变化的研究,发现加性二值噪声的状态和强度能够诱导系统产生随机分岔现象.最后,观察到随着系统非对称参数的逐渐变化,系统同样产生了随机分岔现象.     

两类约束力学系统在白噪声激励下的平稳响应

该文研究受非线性或者线性非完整约束的力学系统在白噪声激励下的平稳响应，得到两类系统的精确解，并举例说明所得结果．     

能源价格系统在随机干扰作用下的分岔研究

采用Khasminskii极限定理,随机平均法和FPK方程,研究了能源价格系统在随机干扰作用下的Hopf分岔特性,得到了分岔参数,并讨论了分岔参数对系统性态的影响.进而得出能源经济系统的相关结论.     

Stochastic Modeling and Convergence Analysis of Internet Routers北大核心CSCD

目前建立的路由收敛模型大部分都是确定性模型,而路由器在收敛过程中存在丢包、链路噪声、互连拓扑结构突变等现象。针对这些随机问题,该文引入Bernoulli白序列分布、Wiener过程、Markov过程,提出了一种新的随机动力系统模型,应用随机微分方程理论和随机分析方法得出其路由收敛的充分条件,结果证明,随机环境下路由状态收敛与路由器连接拓扑的Laplace矩阵、Markov切换的平稳分布、网络中数据包的成功传输率以及噪声强度息息相关。最后通过一个数值实例验证了相关结论的有效性。     

关于白噪声的L_2－泛函在Malliavin算子作用下的积分表示

本文基于非线性空间的张量积结构，建立了抽象可测空间（ＴＳＦＨＢ，）上关于白噪声测度Ｘ的（非适应）随机积分．应用Ｃｈａｏｓ分解，得出了关于白噪声的一般Ｌ２－泛函ξ的如下积分表示式　进一步，我们讨论了所建立的随机积分在Ｍａｌｌｉａｎ算子Ｌ作用下的特点，从而获得ξ在Ｌ作用下的如下随机积分表示     

白噪声作用下统一混沌系统的脉冲同步

考察了白噪声和脉冲信号联合作用下统一混沌系统的随机渐近稳定性问题,得到该随机脉冲系统的比较系统,从而由该确定性比较系统的稳定性得到原随机脉冲系统的随机渐近稳定性.并从理论上得到能使该随机脉冲系统随机渐近稳定的参数取值范围,最后用数值仿真验证了理论结果的正确性.     

量子随机Cable方程的白噪声分析方法

本文讨论了广义算子及其Wick积意义下的非线性量子随机Cable方程.在给出解的存在唯一性定理的基础上,证明了解对初值过程的连续依赖性及其他性质.     

关于白噪声的L2—泛函在Malliavin算子作用下的积分表示

本文基于非线性空间的张量积结构，建立了抽象可测空间上关于白噪声测度Ｘ的随机积分。     

带加法白噪声的随机Boussinesq方程组的解的渐近行为

考虑速度和温度同时在加法白噪声扰动下的随机Boussinesq方程组的解的渐近特征.可以接轨道得到该随机方程组的唯一解,并可以验证该解生成随机动力系统,进而证明了该随机动力系统存在随机吸引子.     

复合白噪声驱动的输运方程

本文在现有Gauss白噪声理论体系及L\'{e}vy纯跳白噪声理论体系的基础上,讨论了复合L\'{e}vy白噪声分析的框架,并将Wick乘积、Hermite变换等概念推广到复合L\'{e}vy白噪声空间,同时给出了与复合L\'{e}vy白噪声空间对应的Hida分布空间的特征定理.最后, 在本文的理论框架下, 详细讨论了由复合\,L\'{e}vy白噪声驱动的随机输运方程在Hida分布空间中的解及其结构.     

基于Gauss羽流模型低阶预估旋流燃烧室中守恒标量的空间分布北大核心CSCD

混合分数是表征燃料-空气混合的守恒标量,是湍流燃烧建模的关键参考标量.其空间分布通常通过三维数值模拟获得,然而对于几何形状复杂的燃烧器,三维数值模拟耗时长、成本高,导致燃烧器迭代设计过程效率低.该研究发展了基于Gauss羽流(Gaussian plume)模型的低阶模型来计算旋流燃烧室中的混合分数场,以加速燃料-空气混合策略的评估和参数化设计过程.相比传统的构型,新推导的Gauss羽流模型包含了径向对流的影响和针对旋流来流的修正.进一步发展了镜像反射模型来模拟壁面-羽流的相互作用,并引入相关修正来确保质量守恒.将新推导的Gauss羽流模型应用于甲烷旋流燃烧室混合分数场的低阶预测.基于数值收敛的三维数值模拟生成的数据库,首先采用最小二乘法对模型参数进行优化,然后在宽范围条件下验证了模型的预测精度.该研究不仅为旋流燃烧器内混合分数的快速预测提供了一种新方法,而且为Gauss羽流模型的进一步发展和应用提供了实例.