(2+1)维Konopelchenko-Dubrovsky方程新的多孤子解

利用齐次平衡方法,将(2+1)维Konopelchenko-Dubrovsky方程转化为两个变量分离的线性偏微分方程,然后采用三种不同的函数假设,得到相应的常系数微分方程,通过求解特征方程,方便地构造出Konopelchenko-Dubrovsky方程新的多孤子解.     

从单摆看混沌

 众所周知,当单摆在摆角很小时,其运动可以看作简谐振动,用简单的线性微分方程即可描述。但在摆角很大时,其动力学行为就必须要用非线性方程才能描述了。考虑既受外界周期性驱动力,同时又受阻力的情况,单摆的运动方程可写为:(1)其中ω0=g/l为单摆的固有频率,r为阻力系数,Ω0为驱动力的角频率,F为外界驱动力的幅值。     

高等教育自学考试物理专业试用力学课程考试大纲(草案)

(接上期) (七)固体的弹性 应力和应变. 拉伸和压缩形变、胡克定律、杨氏模量、形变势能、 切变、切变模量. *弯曲和扭转.说明: (1)正确理解应力和应变概念. (2)掌握伸缩形变和切变这两种基本形变及其规律——胡克定律.对杨氏模量、切变模量、泊松比等弹性模量有一般了解. (3)结合伸缩形变熟悉形变势能. (4)弯曲和扭转形变不作为基本要求. (八)振动 简谐振动系统的动力学特征.运动微分方程. 简谐振动的运动学方程.振幅、周期和频率、位相和初位相.简谐振动的振幅矢量图。 简谐振动的能量. 简谐振动的合成、拍、互相垂直的两个振动的合成. *振…     

(2+1)维广义Calogero-Bogoyavlenskii-Schiff方程的无穷序列类孤子解

为了构造高维非线性发展方程的无穷序列类孤子新解, 研究了二阶常系数齐次线性常微分方程, 获得了新结论. 步骤一, 给出一种函数变换把二阶常系数齐次线性常微分方程的求解问题转化为一元二次方 程和Riccati方程的求解问题. 在此基础上, 利用Riccati方程解的非线性叠加公式, 获得了二阶常系数齐次线性常微分方程的无穷序列新解. 步骤二, 利用以上得到的结论与符号计算系统Mathematica, 构造了(2+1)维广义Calogero-Bogoyavlenskii-Schiff (GCBS)方程的无穷序列类孤子新解. 关键词： 常微分方程 非线性叠加公式 高维非线性发展方程 无穷序列类孤子新解     

线性常微分方程的保线性变换及其应用

研究了线性常微分方程的保线性变换，得到任意两个二阶线性常微分方程等价的条件，并用于求解一类二阶线性变系数齐次常微分方程．对数学物理方法教学中怎样通过适当的变换把给定的二阶线性变系数齐次常微分方程化为可解的方程给出了合理解释。     

一维热传导方程的maple模拟

热传导方程是一种偏微分方程。对于有界热传导齐次方程的混合问题,用分离变量法求解往往很复杂,也很抽象。为了更好的理解方程的解,更直观的看出它的物理意义,本文用Maple软件将方程的解用图像表示出来。先用pdsolve函数求解方程,再用PlotSd函数进行绘图,通过改变边界条件,比较了图形的变化情况。从结果可以看出Manle软件对于热传导方程求解和绘图十分简便,也很直观。在物理教学中可以得到很好的应用。     

相对转动动力学方程的稳定性及在一类黏弹性系数下的解

建立圆柱体任意两个截面间的一般黏弹性转动力学方程，讨论了相对转角的稳定性，由于此方程为变系数的二阶线性的非齐次常微分方程组，没有统一的求解方法.因此，针对其中的一类黏弹性系数求得其解. 关键词： 变系数方程的解 相对转角 稳定性     

一种绳约束两质点的运动研究

研究一种绳约束下两质点运动的动力学模型和运动规律,分别采用泰勒级数展开的方法和四阶龙格-库塔数值方法,得到了质点运动微分方程的近似解和数值解.通过对系统的动力学方程计算,给出了位置矢量随时间的演化曲线、运动相图和运动轨迹.研究发现系统的运动与初始位置和速度有关,在初速度较大和较小时,系统作非线性周期性运动.存在临界初始速度,使得系统处于平衡态,在微小扰动下系统在初始位置附近作近似简谐振动.以上研究结果对微小振动力学问题的教学和科研具有一定的参考价值.     

两自由度轨摆实验的理论计算和数值分析

用两个自由度微振动理论,导出了轨摆的运动微分方程和两个固有圆频率,给出了微分方程解的一般形式;并通过计算机画图,讨论了两个自由度均以同一圆频率作简谐振动的特殊情况．     

带异号电荷两绝缘小球对心正碰的运动学方程

本文利用分离变量求解微分方程和换元积分法推导出带异号电荷的两绝缘小球发生对心正碰的运动学方程,从而得以掌握运动小球在任一时刻的运动状态.     

带强迫项变系数组合KdV方程的无穷序列复合型类孤子新解

为了获得变系数非线性发展方程的无穷序列复合型新解,研究了G′(ξ)G(ξ)展开法.通过引入一种函数变换,把常系数二阶齐次线性常微分方程的求解问题转化为一元二次方程和Riccati方程的求解问题.在此基础上,利用Riccati方程解的非线性叠加公式,获得了常系数二阶齐次线性常微分方程的无穷序列复合型新解.借助这些复合型新解与符号计算系统Mathematica,构造了带强迫项变系数组合KdV方程的无穷序列复合型类孤子新精确解.     

变摆长单摆振动的研究

变摆长单摆振动的研究汪静霞（吉林建筑工程学院长春１３００２１）单摆振动是力学理论与实验教学中的一个重要例子．体系的拉氏函数在小摆幅情况下可以写作运动方程是这是一个常系数线性微分方程，它的解是圆频率为。的简谐振动．力学实验中常常利用它来测定重力加速度ｇ...     

位移干扰引起的受迫振动

弹簧振子的运动问题中,悬挂点(或支点)也在振动的问题或类似的问题,在有的物理教材中作为讲述两个同方向简谐振动合成前的引例,给人的印象是这类问题中振子的绝对运动是通过悬挂点的运动和弹簧振子相对悬挂点的运动两者叠加求解的.如果悬挂点的运动和弹簧振子相对悬挂点的运动都是简谐振动，则求解弹簧振子的绝对运动就是两个同方向简谐振动的合成问题．     

完整力学系统的高阶运动微分方程

从质点系的牛顿动力学方程出发,引入系统的高阶速度能量,导出完整力学系统的高阶Lagrange方程、高阶Nielsen方程以及高阶Appell方程,并证明了完整系统三种形式的高阶运动微分方程是等价的.结果表明,完整系统高阶运动微分方程揭示了系统运动状态的改变与力的各阶变化率之间的联系,这是牛顿动力学方程以及传统分析力学方程不能直接反映的.因此,完整系统高阶运动微分方程是对牛顿动力学方程及传统Lagrange方程、Nielsen方程、Appell方程等二阶运动微分方程的进一步补充. 关键词： 高阶速度能量 高阶Lagrange方程 高阶 Nielsen方程 高阶Appell方程     

场方法的改进及其在积分Riemann-Cartan空间运动方程中的应用

和Hamilton-Jacobi方法类似,Vujanovi?场方法把求解常微分方程组特解的问题转化为寻找一个一阶拟线性偏微分方程(基本偏微分方程)完全解的问题,但Vujanovi?场方法依赖于求出基本偏微分方程的完全解,而这通常是困难的,这就极大地限制了场方法的应用.本文将求解常微分方程组特解的Vujanovi?场方法改进为寻找动力学系统运动方程第一积分的场方法,并将这种方法应用于一阶线性非完整约束系统Riemann-Cartan位形空间运动方程的积分问题中.改进后的场方法指出,只要找到基本偏微分方程的包含m(m≤ n,n为基本偏微分方程中自变量的数目)个任意常数的解,就可以由此找到系统m个第一积分.特殊情况下,如果能够求出基本偏微分方程的完全解(完全解是m=n时的特例),那么就可以由此找到≤系统全部第一积分,从而完全确定系统的运动.Vujanovi?场方法等价于这种特殊情况.     

用Matlab软件模拟振动实验

采用Matlab软件求解简谐振动、阻尼振动与受迫振动的微分方程,通过得到的位移-时间关系,来分析不同振动方式的物理特征.     

基于控制理论和N-S方程的二维叶栅气动优化算法

基于控制理论的气动优化方法的计算量与设计变量无关,可快速精确地完成控制变量的灵敏度分析.本文以出口熵增最小为目标函数,详细推导了二维 N-S 方程伴随系统的偏微分方程组及其相应的边界条件和敏感性导数的表达式.以拟牛顿算法为优化求解器,利用 CFD 方法求解流动变量,采用时间推进方法求解伴随方程,建立了基于黏性伴随方法和 N-S 方程的二维叶栅气动优化设计算法.     

旋转矢量法在解决简谐振动相关问题中的应用

用旋转矢量法解决简谐振动问题会使解题难度降低,可以形象、直观地表示出简谐振动中各物理量之间的相互关系,有助于简化问题解决中的数学过程.在求解波动问题时,旋转矢量法同样可以有效地解决相位的问题.     

探讨无固定悬挂点单摆的周期

简谐振动在高中物理竞赛中既是重点又是难点.单摆的自由微振动是简谐振动,无固定悬挂点单摆其纵振动也是谐振动(下面讨论过程即作出证明),但求解其周期对中学生而言难度很大.本文运用多种方法对其进行探讨,并比较了各种解法,对中学物理竞赛辅导有一定的启示.     

固体中超声波传播的非线性畸变

研究超声波在固体媒质中传播规律时,通常采用线性近似方法,略去声波参数(如位移、应变和应力等)的二级小量,假定应力和应变的关系遵从胡克定律.这样,固体中声波参数所满足的波动方程是一类线性二阶偏微分方程,其解代表简谐振动或许多简谐振动的叠加.在线性近似下,任何不同类型的简谐波均可独立地传播.若不考虑媒质引起的声波衰减,则声波的波形不变. 但是,对于在固体中传播的强度较高的声波,应力和应变不再能用胡克定律来描述.媒质质点振动的非线性项应该保留.从波的传播特性来看,原来的简谐基波振动在其传播过程中将产生高次谐波分量,发生波…