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。     

Duffing系统在双参数平面上的分岔演化过程

给出了参数空间上最大Lyapunov指数的计算方法,数值计算了Duffing系统在双参数平面上的最大Lyapunov指数.结合单参数最大Lyapunov指数、分岔图、相图以及时间历程图,讨论了Duffing系统在双参数平面上的分岔以及随系统控制参数变化的分岔演化过程.结果发现在双参数平面上系统发生叉式分岔,出现具有缺边现象的两个不同区域,该区域内系统对初值有较强的敏感性,存在两吸引子共存现象;系统运动经过周期跳跃曲线时振动幅值突然减小;系统外激励频率较小时常引起颤振运动.此外,在两个具有缺边现象的区域内,随刚度系数的不断增加,系统出现了倍周期分岔曲线环,而且倍周期分岔曲线环内不断嵌套新的倍周期分岔曲线环,导致系统最终经倍周期分岔序列进入混沌状态,随着控制参数的变化,系统在双参数平面上的动力学特性变得非常复杂.     

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.     

分段线性非线性汽车悬架系统的分岔行为

建立了由主、副簧组成的分段线性非线性悬架系统动力学模型,应用奇异性理论研究了两个自由度汽车悬架系统共振解的分岔,得到系统的转迁集和40组分岔图,发现了非常复杂的局部分岔,分岔图全面展示了这一系统的分岔特性.由系统参数与该系统的拓扑分岔解之间的联系,分析并得到了不同参数下系统的运动特性,为实现悬架参数的优化控制提供了理论依据.     

弹性约束浅拱的非线性动力响应与分岔分析

浅拱采用竖向、转动方向弹性约束时,自振频率和模态与理想的铰支/固结边界存在差异,不同约束刚度将改变外激励下的非线性响应及各种分岔产生的参数域．由浅拱基本假定建立无量纲动力学方程, 采用在频率和模态中考虑约束刚度大小的方法,通过Galerkin全离散和多尺度摄动分析导出极坐标、直角坐标形式的平均方程, 其中方程系数与约束刚度一一对应．用数值方法分析了周期激励下竖向弹性约束系统最低两阶模态之间1∶2内共振时的动力行为, 所得结果与有限元的对比以及平均方程系数的收敛性证明了所采用方法是可行的．随着激励幅值、频率的变化存在若干分岔点,分岔发生时的参数分布与约束刚度值有关,在由分岔点连接的不稳定区或共振区附近,存在一系列稳态解、周期解、准周期解和混沌解窗口,且随参数的变化可观测到倍周期分岔．     

双稳态压电能量获取系统的分岔混沌阈值

建立了双稳态压电能量获取系统动力学模型并且分析了系统的同宿分岔和混沌等非线性动力学行为.根据受压梁的双稳态特性,提出了等效双稳态压电能量获取系统的数学模型.基于Melnikov理论,获得了谐波激励作用下的能量获取系统关于同宿分岔的定性研究方法.通过优化系统参数,得到了发生同宿分岔的阈值曲线.数值结果显示系统在临界阈值处由单阱运动演变为双阱运动,验证了理论分析的有效性.结果表明Melnikov方法可为能量获取系统的参数设计提供有效的理论依据.     

多间隙二级齿轮非线性振动分岔特性研究

采用集中质量法,建立了多间隙二级齿轮系统的五自由度非线性振动模型.模型考虑了各齿轮副间变刚度、齿侧间隙、支承间隙以及传动误差等非线性因素,推导出系统量纲振动微分方程,并利用分岔图、Poincaré截面图,全面地分析了系统转速、阻尼比对系统分岔特性的影响.结果发现系统在各种非线性因素的综合影响下,表现出丰富复杂的分岔特性.系统随着参数的变化先后出现短周期运动、长周期运动、拟周期运动及混沌运动.在不同阻尼比下,系统随着转速的逐渐减小,由稳定的周期1运动,倍化分岔变为稳定的周期2运动,再经过Hopf分岔变为拟周期运动,通过激变又变为稳定的周期1运动,最终通过Hopf分岔-锁相进入混沌.随着转速的逐渐增大,系统随阻尼比变化的混沌运动范围减小,出现稳定的周期1运动、长周期和拟周期运动,并且长周期和拟周期运动范围逐渐变小而稳定的周期1运动的范围逐渐变大.     

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．     

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.     

一类弹性储液箱同液体耦合晃动问题的分岔行为分析

建立了弹性圆柱型储液箱同液体耦合系统在外激励下的非线性振动方程组．采用多尺度法、奇异性理论研究此非线性振动系统共振解的分岔行为,通过对其分岔行为的分析和讨论,得到了这一系统的多种转迁集和分岔图,建立了系统参数与其拓扑分岔解的联系,并且分析了不同参数下系统的分岔特性,为实现储液器参数的优化控制提供了理论依据．     

一类平面非线性自治系统分岔的计算及混沌

近年来非线住科学中混沌论的研究有了长足的进展，而微分动力系统的分岔问题常与温沌运动结有不解之缘。本文较详细地讨论了一类平面非线性自治系统的分岔问题，并指出由较简单分岔的相互作用最终会导致混沌运动的产生。     

磁场中旋转运动圆环板主共振分岔及混沌研究

研究了磁场中旋转运动圆环板的磁弹性主共振及分岔、混沌问题.通过Hamilton(哈密顿)原理推得磁场中旋转运动圆环板的横向振动方程,并采用Bessel(贝塞尔)函数作为振型函数进行Galerkin(伽辽金)积分,得到磁场中旋转运动圆环板的无量纲非线性振动常微分方程.利用多尺度法展开,得到静态分岔方程、对应的转迁集与分岔图,以及物理参数作为分岔控制参数时的分岔图.利用Mel’nikov(梅利尼科夫)方法,对系统混沌特性进行研究,得到外边夹支内边自由边界条件下异宿轨破裂的条件;通过数值计算,得到外激振力幅值作为分岔控制参数时系统的分岔图与指定参数条件下系统响应图.结果表明,磁场扼制多值现象的产生;激振频率、转速、磁感应强度越小,激振力幅值越大,系统的异宿轨越容易发生破裂,从而引发混沌或概周期运动.     

新三维指数系统及其控制系统的Hopf分岔分析

考虑了一个新三维指数系统的Hopf分岔,并且分析了指数系统添加非线性控制器后的Hopf分岔.通过严格的数学推导给出受控系统发生余维一,余维二和余维三的Hopf分岔的参数条件,证明了可以控制系统在指定区域内发生退化分岔和可调控分岔的稳定性,并且通过数值模拟验证了得出的结论.     

含有约束的两个状态变量系统的转迁集计算

周期解的分岔广泛存在于实际的非线性动力学系统中．该文对两个状态变量系统的约束分岔进行了讨论．在约束条件下系统将产生新的转迁集．此外,以一个二维系统为例,对含有约束条件和不含有约束条件的分岔特性进行了比较．所得的结果可以为系统的设计和参数选择提供理论依据．     

复合Ginzburg-Landau方程的动力学行为分析

目前对非线性波动方程的研究大都仅限于静态波解,即所考虑的波解的波速、振幅、波宽都是不变的,考虑动态波解,以复合Ginzburg-Landau(CGLE)方程为研究对象,探讨其动力学行为.在假设示性函数的基础上,所研究的无穷维耗散系统转化为三维向量场,给出了简单分岔和Hopf分岔存在的条件,揭示了系统平衡点和极限环随系统参数的变化规律,分析了参数平面的不同区域中系统的相图特性,得到系统存在两种不同频率的周期解,此外还数值模拟了系统由倍周期分岔导致混沌的过程,揭示了系统的复杂性.     

多频激励下Duffing vanderPol系统的两参数分岔分析

研究了含有两个分岔参数的多频激励下Duffing-van der Pol系统的分岔特性．分3种情况进行了讨论:情形1 将λ1看成分岔参数;情形2 将λ2看成分岔参数;情形3)将λ1和λ2都看成分岔参数．根据转迁集的定义,不同的情况下,整个参数空间都被分成了若干个不同的区域,得到了各个参数空间上系统的分岔图,从而为该类系统的参数优化控制奠定了基础．     

两自由度非对称三次系统非线性模态的奇异性质

利用非线性模态子空间的不变性和摄动技术,研究两自由度非对称三次系统在奇异条件下系统的性质.重点考虑子系统之间线性耦合退化时的奇异性质.对于非共振情形,所得到的解析结果表明,系统出现单模态运动以及振动局部化现象,这种现象的强弱不但与非线性耦合刚度有关,而且与非对称参数有关.并解析地得到了参数的门槛值;对于1:1共振情形,模态随非线性耦合刚度和非对称参数的变化会出现分岔,得到了参数分岔集以及模态的分岔曲线.     

一类双面碰撞振子的对称性尖点分岔与混沌

讨论了一类单自由度双面碰撞振子的对称型周期n-2运动以及非对称型周期n-2运动．把映射不动点的分岔理论运用到该模型,并通过分析对称系统的Poincaré映射的对称性,证明了对称型周期运动只能发生音叉分岔．数值模拟表明:对称系统的对称型周期n-2运动,首先由一条对称周期轨道通过音叉分岔形成具有相同稳定性的两条反对称的周期轨道;随着参数的持续变化,两条反对称的周期轨道经历两个同步的周期倍化序列各自生成一个反对称的混沌吸引子．如果对称系统演变为非对称系统,非对称型周期n-2运动的分岔过程可用一个两参数开折的尖点分岔描述,音叉分岔将会演变为一支没有分岔的分支以及另外一个鞍结分岔的分支．     

时变参数系统的非完全分岔及其在Duffing方程中的应用

提出新的方法从本质上研究时变参数系统的非完全分岔问题。通过建立时变参数系统的解的线性近似定理去分析时变分岔方程运动的分岔转迁滞后和跃迁现象。利用Ｖ函数预测分岔转迁值,将新方法应用于Ｄｕｆｆｉｎｇ方程,获得一些新的分岔结果和关于解对初值和参数的敏感性结论。     

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。