粘弹性浅拱的非线性动力学行为

研究了外荷载作用下粘弹性浅拱的非线性动力行为.通过d'Alembert原理和Euler-Bernoulli假定建立了浅拱的控制方程,其中非线性粘弹性材料采用Leaderman本构关系.运用Galerkin法和数值积分研究粘弹性浅拱的非线性动力特性.并分析了矢高、材料参数、激励幅值和频率等参数的影响,结果表明一定条件下粘弹性浅拱可出现混沌运动.     

周期激励浅拱1∶2内共振参数平面定常运动分布

本文研究了已具有静变形的受周期激励作用下浅拱在１：２内共振条件下的分岔特性，进而按系统的运动形式将整个参数平面分成不同的区域，得到了物理参数平面上浅拱的定常运动分布情况，结合数值分析方法详细分析了系统在各个区域内特别是Ｈｏｐｆ分岔区域内系统的动力学特性，指出系统模态相互作用的规律及其通向混沌的过程·     

周期激励浅拱1：2内共振参数平面定常运动分布

本研究了已具有静变形的受周期激励作用下浅拱在１：２内共振条件下的分岔特性，进而按系统的运动形式将整个参数平面不同的区域，得到了物理参数平面上的浅拱的定常运动分布情况，结合数值分析方法详细分析了系统在各个区域内特别是Ｈｏｐｆ分岔区域内系统的动力学特性，指出系统记相互作用的规律及其通向混沌的过程。     

具有平方、立方非线性项的耦合动力学系统1∶2内共振分岔

对一类具有平方、立方非线性项的耦合动力学系统1∶2内共振情形进行了研究A *D2首先,用直接方法求出该系统1∶2内共振时的Normal Form,该系统的Normal Form中,不仅含有平方非线性项,同时还含有立方非线性项A *D2通过采用适当的变量变换,将4维分岔方程约化成3维,进而得到单变量4次分岔方程A *D2最后用奇异性理论,研究了一类普适开折的分岔特性A *D2该方法可用于4维中心流形上流的强内共振时的分岔行为分析A *D2     

黏弹性屈曲梁非线性内共振稳态周期响应

研究了内共振下简支边界屈曲黏弹性梁受迫振动稳态周期幅频响应.考虑Kelvin黏弹性本构关系,并通过对非平凡平衡位形做坐标变换,建立屈曲梁横向振动的非线性偏微分-积分模型.基于对控制方程的Galerkin截断,得到多维非线性常微分方程组.在前两阶模态内共振存在的条件下,运用多尺度法分析截断后的控制方程,利用可解性条件消除长期项,获得一阶主共振下的幅值与相角方程.通过数值算例以展示系统稳态幅频响应关系以及失稳区域,从而聚焦系统共振中存在的非线性现象,如跳跃现象、滞后现象,并讨论了双跳跃现象随轴向荷载的演化.通过直接数值方法处理截断方程,数值验证近似解析解,计算结果表明多尺度法具有较高精度.     

双摆内共振分岔分析

应用normal form理论,首先分析了复摆自治系统在1:1内共振临界点附近的Hopf分岔解及其在参数平面上的分岔转迁集的解析表达式,并与数值解进行了比较;然后,应用数值方法,得到了复摆非自治系统通向混沌的过程。     

扁锥面网壳非线性动力分岔与混沌运动

对曲面为正三角形网格的3向扁锥面单层网壳,用拟壳法建立了轴对称非线性动力学方程．在几何非线性范围内给出了协调方程．网壳在周边固定条件下,通过Galerkin作用得到一个含2次、3次的非线性微分方程,通过求Floquet指数讨论了分岔问题．为了研究混沌运动,对一类非线性动力系统的自由振动方程进行了求解,继之给出了单层扁锥面网壳非线性自由振动微分方程的准确解,通过求Melnikov函数,给出了发生混沌的临界条件,通过数值仿真也证实了混沌运动的存在．     

含约束非线性动力系统的分岔分类

讨论含约束非线性动力系统分岔的分类.研究表明,约束分岔的转迁集,除分岔集、滞后集和双极限点集外,还有三种转迁集是它特有的.在此基础上提出了一种约束分岔问题的奇异性分类方法.     

非线性弹性地基上的圆薄板的分岔与混沌问题

根据非线性弹性地基上圆薄板大幅度方程,弹性抗力有线性项,三次非线性项和抗弯曲弹性项。在周边固定的条件下,利用Galerkin法得到了一个非线性振动方程。在无外激励情况下,求出在平衡点处的Floquet指数。分析了其稳定性与可能发生的分岔条件。在外激励条件下,用Melnikov方法分析研究了可能发生的混沌振动。通过数字仿真给出了各种地基参数下混沌区域的临界曲线和相平面图。     

弹性支承-刚性转子系统同步全周碰摩的分岔响应

基于航空发动机转子系统的结构特点,将航空发动机转子系统简化为一个非线性弹性支承的刚性转子系统．根据Lagrange方程建立了弹性支承-刚性不对称转子系统同步全周碰摩的运动方程;采用平均法进行求解,得到了关于系统振幅的分岔方程;根据两状态变量约束分岔理论,分别给出了系统在无碰摩和碰摩阶段参数平面的转迁集和分岔图,讨论了转子偏心、阻尼对系统分岔行为的影响;应用Liapunov稳定性理论分析了系统碰摩周期解的稳定性和失稳方式,给出了系统参数——转速平面上周期解的稳定范围;该文的研究结果对航空发动机转子系统的设计有一定的理论意义．     

开孔浅球壳的非线性动力响应及其动力稳定

本文建立了具轴对称变形、考虑横向剪切影响的浅球壳的非线性运动方程:对周边弹性支承开孔浅球壳的非线性静、动力响应及动力稳定问题进行了探讨.在解题方法上,对位移函数在空间上采用正交配点法离散.在时间上采用平均加速度法(Newmark-β法)离散.变求解一组非线性微分方程为求解一组线性代数方程.文中给出了不同情况下的若干数值结果,且与有关文献的结果作了比较.     

弹性约束边界条件下矩形蜂窝夹芯板的自由振动分析

蜂窝夹芯板在飞行器、高速列车等领域有广泛的用途，对其开展振动分析具有明确的科学价值及工程意义.为区别于诸简支等传统约束边界，提出了弹性约束边界下蜂窝夹芯板结构的自由振动特性分析方法.具体来说，首先通过将蜂窝夹芯层等效为各向异性板，将夹芯板问题转变为三层板结构.进一步地，将板结构的位移场函数由改进的二维Fourier级数表示，并基于能量原理的Rayleigh Ritz法得到结构的固有频率和固有振型，理论预测结果与数值模拟分析吻合较好.提出的理论模型可用于系统讨论约束边界对蜂窝夹芯结构自由振动特性的影响，为此类结构的约束方案设计提供理论依据.     

约束含参分岔问题的分类

约束边界与分岔参数有关的约束分岔问题,称为约束含参分岔问题．通过引入适当的变换,将约束含参分岔问题转化为新变量的非约束分岔问题,推导出了约束含参分岔问题转迁集的一般形式,结果表明只有约束分岔集受约束含参的影响,其它转迁集与不含参约束分岔的转迁集相同．以含参约束树枝分岔为例分析了此类问题的分岔分类,讨论了约束含参对分岔分类的影响．     

Numerical Analysis of Bifurcation Problems of Nonlinear Equations

The paper presents some essential results of branch solutions of nonlinear problems and their numerical approximation. The general theory is applied to the bifurcation problems of the Navier-Stokes equations.     

强Duffing系统的局部分岔分析

本文通过坐标变化和近恒等变化，将强Ｄｕｆｆｉｎｇ方程化成范式，从而可以得到在不同共振条件下的分合方程以及其近似解，应用奇异性理论研究了强Ｄｕｆｆｉｎｇ在开折参数及物理参数平面上的转迁集及其局部分岔图．     

Analysis of the Nonlinear Shallow Water Equations Over Nonplanar Topography

The role played by the beach bottom profile on coastal inundation phenomena is analyzed here by means of approximate analytical solutions of the nonlinear shallow water equations (NSWEs) over uneven bottoms. These are obtained by only using the assumptions of small waves at the seaward boundary and small topographic forcing. Our work, built on the Carrier and Greenspan [ 1 ] hodographic transformation and on the solution of the boundary value problem (BVP) for the NSWEs proposed by Antuono and Brocchini [ 2 ], focuses on the propagation of nonlinear non-breaking waves over quasi-planar beaches. Since the terms associated with the perturbed bottom only appear in the second-order perturbed solutions, the breaking conditions for the planar-beach bathymetry also predict well the breaking occurring on the nonplanar beaches analyzed here. The most important results, concerning the shoreline position and the near-shoreline velocity, are given for both pulse-like and periodic input waves propagating over two types of nonplanar bathymetries. The solution proposed here is a fundamental benchmark for any numerical and theoretical analyzes concerned with estimates of wave run-up on beaches of complex shape.     

Stability and Bifurcation Analysis of a Nonlinear DDE Model for Drilling

We discuss several examples of synchronous dynamical phenomena in coupled cell networks that are unexpected from symmetry considerations, but are natural using a theory developed by Stewart, Golubitsky, and Pivato. In particular we demonstrate patterns of synchrony in networks with small numbers of cells and in lattices (and periodic arrays) of cells that cannot readily be explained by conventional symmetry considerations. We also show that different types of dynamics can coexist robustly in single solutions of systems of coupled identical cells. The examples include a three-cell system exhibiting equilibria, periodic, and quasiperiodic states in different cells; periodic $2n\times 2n$ arrays of cells that generate $2^n$ different patterns of synchrony from one symmetry-generated solution; and systems exhibiting multirhythms (periodic solutions with rationally related periods in different cells). Our theoretical results include the observation that reduced equations on a center manifold of a skew product system inherit a skew product form.     

非线性动力系统中两鞍-结分岔点间非稳定曲线的确定

采用将伪弧长延拓法与Poincaré映射法相结合的方法,确定非自治动力系统中两鞍-结分岔点间非稳定曲线,并对采用一般延拓法时出现的奇异性进行了证明。该方法引入了一正则化方程,避免了在求解过程中出现的奇异问题,并给出了相应的迭代格式。在曲线的延拓过程中,由于存在两个延拓方向,为保证将曲线延拓出来,给出了一种确定切线方向的方法,该方法在分析非线性振动系统中的双稳态现象等问题是很有效的。