细长弹性杆在轴压下的二次分叉

基于[1]的弹性曲杆的平衡方程,本文研究了矩形横截面细长杆在轴压下的后屈曲行为。设横截面的边长比为 1:2δ,使用 Poincare-Keller 的打靶法并引进坐标的伸缩变换,研究了δ在 δ_0=1 附近的情形。当δ≠1 时,发现了杆平衡态的二次分叉。我们也给出了原始后屈曲解支及二次分支的渐近表示并分析了各个解支的稳定性。     

连续分布荷载作用下的一般各向异性弹性楔形体

1 引言对于各向同性和特殊的各向异性弹性楔形体,具有一个弹性对称面,即对称于x_3=0平面,因而平面内位移(u_1,u_2)和平面外位移(u_3)是不耦合的,这样将面内和面外位移各自分开单独处理,可以得到在各种荷载作用下的弹性楔形体的应力场对于一般各向异性弹性楔形体,平面内位移(u_1,u_2)和平面外位移(u_3)通常是耦合     

复合干摩擦的准零刚度隔振系统的亚谐共振

利用增量平均法研究了复合干摩擦阻尼器的准零刚度非线性隔振系统在外部简谐激励作用下的1/3次亚谐共振. 首先利用平均法得到了复合干摩擦的准零刚度隔振系统的主共振近似解析解, 然后在系统主共振近似解析解的基础上将系统的亚谐共振响应看作增量, 并利用平均法得到了准零刚度隔振系统的亚谐共振近似解析解. 利用李雅普诺夫方法得到了准零刚度隔振系统主共振和亚谐共振稳态解的稳定性条件, 并推导了系统1/3次亚谐共振的存在条件. 根据近似解析解分别得到了复合干摩擦的准零刚度隔振系统的主共振和亚谐共振力传递率. 利用数值解验证了准零刚度隔振系统主共振和亚谐共振近似解析解的准确性. 利用系统的近似解析解详细分析了准零刚度参数和干摩擦力对系统主共振和亚谐共振的幅频响应以及力传递特性的影响. 分析结果表明, 通过选取合适的干摩擦力参数, 可以消除准零刚度隔振系统在主共振区域的亚谐共振. 通过复合干摩擦阻尼器不但可以提高准零刚度隔振系统在低频区域的振幅抑制效果, 而且可以降低准零刚度隔振系统的起始隔振频率, 但是会增大系统在有效隔振频带内的力传递率.      

均匀各向同性湍流的涡旋结构统计理论的一级近似数值解

本文数值计算了均匀各向同性湍流内涡旋结构统计理论的一级近似解。一级近似的结果比零级近似有改进,计算求得的二元纵向速度的相关系数和横向相关系数,都与实验值更吻合。     

非定常温度边界层

关于非定常边界层,除了周期运动之外,一般研究两个极端情况:一是近似为定常的情况,解可展为级数,零级近似是定常解,小参数 ...     

复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrdinger方程及其半解析解

弹性细杆的平衡和稳定性问题的研究在工程和分子生物学中有重要的应用背景。利用文中提出的复柔度概念,建立了用复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrdinger方程。借助复曲率概念,导出以杆的曲率、挠率和截面相对Frenet坐标系的扭角为未知变量的2阶常微分方程,此方程与传统使用的Kirchhoff方程等价。文献中仅适用于圆截面杆平衡问题的Schrdinger方程为本文导出方程的特例。对于准对称截面杆,用小参数法分别建立了零次和一次近似方程,其中零次近似方程存在解析解。对于截面的主轴坐标轴与中心线的Frenet坐标轴重合的无扭转杆特殊情形,Schrdinger方程转化为Duffing方程,应用数值方法作出了Duffing杆变形后的三维几何图形。     

动力吸振器复合非线性能量阱对线性镗杆系统的振动控制

研究了线性动力吸振器复合非线性能量阱对线性镗杆在外部简谐激励下的振动控制. 忽略镗杆系统中的非线性因素, 建立了附加线性动力吸振器和非线性能量阱的镗杆系统的三自由度运动方程, 研究了附加复合式动力吸振器的镗杆系统的受迫振动. 通过平均法得到了附加复合式动力吸振器的镗杆系统的近似解析解, 并利用数值解验证了近似解析解的准确性, 两者具有很好的一致性. 利用近似解析解详细分析了线性动力吸振器和非线性能量阱的参数对镗杆振动抑制性能的影响. 对给定质量的复合式动力吸振器进行了参数优化, 其中线性动力吸振器参数采用H_∞优化方法的近似解析解进行了优化, 非线性能量阱的阻尼利用系统的近似解析解进行了优化. 分析结果表明, 线性动力吸振器与非线性能量阱组合可以有效抑制线性镗杆系统的振动, 而且采用参数优化后的复合式动力吸振器可以获得更好的减振效果. 通过附加非线性能量阱, 不但可以提高线性动力吸振器的振动抑制效果, 而且还可以提高振动控制系统的鲁棒性.      

分叉问题及其计算方法

分叉(bifurcation)现象是客观世界中普遍存在着的。人们最早认识它可能是从力学系统的平衡状态曲线的分叉现象开始的。为了形象地说明,我们考虑如图1.1(a)所示的弹性压杆。设压力为P,中点A的挠度为f。当P由O增大时,杆起初保持为直线,而当P...     

复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrǒdinger方程及其半解析解

弹性细杆的平衡和稳定性问题的研究在工程和分子生物学中有重要的应用背景。利用文中提出的复柔度概念，建立了用复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrǒdinger方程。借助复曲率概念，导出以杆的曲率、挠率和截面相对Frenet坐标系的扭角为未知变量的2阶常微分方程，此方程与传统使用的Kirchhoff方程等价。文献中仅适用于圆截面杆平衡问题的Schrǒdinger方程为本文导出方程的特例。对于准对称截面杆，用小参数法分别建立了零次和一次近似方程，其中零次近似方程存在解析解。对于截面的主轴坐标轴与中心线的Frenet坐标轴重合的无扭转杆特殊情形，Schrǒdinger方程转化为Duffing方程，应用数值方法作出了Duffing杆变形后的三维几何图形。     

零级次弹性圆柱杆在常速度拉伸时的惯性效应

本文给出了一个零级次弹性圆柱杆在常速度拉伸时有限变形的解析解,由其解发现在不同拉伸速度下应力-应变曲线的不同,完全是由于惯性力而引起,它使轴向应力几乎是随着拉伸速度比值的平方而增加。     

参数激励与强迫激励联合作用下非线性振动系统的余维2退化分叉

在本文里我们首先研究了具有Z_2-对称性的范式理论和退化向量场的普适开折理论。然后利用上述理论研究了参数激励与强迫激励联合作用下非线性振动系统的余维2退化分叉,从而解决了当解具有两个零特征值时解的稳定性问题。最后利用Melnikov方法求出了参数平面上的同宿分叉曲线,讨论了全局分叉的存在性。     

小参数广义Lienard型耗散方程周期及三角多项式定常解

本文沿文献[1]提出的,借待定系数法确定Fourier级数的途径,讨论了直接求出小参数广义Lienard型耗散方程定常振动的Fourier级数形式的周期解的可能性和力法.也讨论了非线性自由振动这一特殊情况.找到了求Fourier系数A_(2K-1),B_(2K+1)(K=1,2,…)及非线性角频率ω的公式及方法,这些公式将它们表为复合导数f_t~(K)(x_0),g_t~(K)(x_0)(K=0,1,…)的线性组合.于是,这两类方程的求解,便简化为求各阶复合导数问题.但由于求高阶复合导数的复杂性,本法只能用于求三角多项式近似解.     

非线性Hill系统周期响应和分叉理论

本文首先给出并证明了解一类弱非线性问题的广义Ｇｒｅｅｅｎ法，利用这一方法求得非线性Ｈｉｌｌ振动系统在非共振和共振二种民政部下的周期响就以及描述周期响应特征的二次近似分叉方程应用具有Ｚ２对称的奇异性理论，建立了模参数与各物理参数之间的对应关系，通过对Ｚ２余维数≥３周期分叉解的普适性分类，全面分析了共振情况下物理参数对周期分叉解特征的影响。从而使二次近似分叉方程是否能够在拓扑意义下完全描述原系统的周期     

细长压杆临界压力欧拉公式的统一推导

利用细长压杆微小弯曲的平衡条件，得到了压杆挠曲线近似微分方程，将挠曲线的初参数解用于几种常见支承条件的细长压杆，可以方便地求得相应的临界压力欧拉公式。     

“具有轴对称几何缺陷圆柱壳的静力分析”中的疑问

<正> 1.文献[1]中的可疑结论文献[1]利用小参数展开的方法,对具有轴对称几何缺陷圆柱壳进行了静力分析.这个想法很好.但是,该文却得出了一个奇怪的结论:“通过对零阶近似方程的讨论发现:缺陷壳形状函数的性态对零阶近似方程的性态影响很大.缺陷壳的零阶解不一定只反映完善壳的解.”,“按通常的想象,只要缺陷的幅度很小,那么缺陷的作用就应该只反映在一阶近似中,零阶近似解应该是完善柱壳的解,然而,这里却出现了违反直觉     

两类弱非线性振动微分方程的插值摄动解法

本文分别用插值摄动法的两种不同方法（第一,第二解法）求解了两类弱非线性振动问题,用第二解法得到的Ｄｕｆｆｉｎｇ方程的解,精度很高,当小参数不是很小时,甚至比Ｌ－Ｐ法的结构更加精确,用第一解法求解有阻尼的自由振动问题时,由于可以公式化,故求解过程十分简便,本文选取的初始零级近似解,具有新的特色。     

四神经元时滞网络的稳定性与分岔

本文研究具有长连接的四神经元构成的时滞网络的稳定性与分叉.网络系统可采用一组含有多个时滞的非线性微分方程描述.通过分析网络零平衡点处线性近似系统特征方程的根的分布情况,给出了网络零平衡点全时滞局部渐近稳定条件和与时滞相关的局部渐近稳定条件.讨论网络平衡点的数目及稳定性,得到了网络静态分叉产生条件.以时滞为分叉参数,给出了零平衡点失稳后网络出现由Hopf分叉引起的周期运动的存在性条件.分叉周期运动的性质由网络的非线性因素确定.借助中心流形定理和规范型理论,得到了确定Hopf分叉方向,分叉周期运动稳定性和分叉周期运动周期的公式.最后给出数值算例,验证了理论分析的结果.研究表明:网络中长连接的强度和性质对网络的动力学行为有着重要的影响.     

弱引力场中活塞运动的球对称解

本文研究在弱引力场中活塞球对称运动的气体动力学过程。取特征重力逃逸速度与流体质点运动特征速度之比为小参数展开,零级近似是活塞运动的普通气体动力学球对称问题。一级近似表明了引力场的影响。数值结果给出了活塞与激波间的流场。对强激波给出了分析解。分析讨论了本结果与平面活塞及柱对称解的差别,以及球对称条件下引力场的影响。     

康托洛维奇-加权残数法

1.引言 弹性力学问题常可归结为求一未知的(列阵)函数u,使其在给定域内满足该问题的偏(或常)微分方程及边界条件,即 F(u)-f=0 (在Ω域内) P(u)-p=0 (在S界上)事实上,由于数学处理上的困难,可求出精确解的问题有限,因此各种数值分析方法相继发展。 康托洛维奇近似变分法是选用满足边界条件的函数系列及待定函数A_k(x_n),将变分问题的近似解写成:     

The floquet theory for quasi-periodic linear systems

In this paper we establish the Floquet theory for the quasi-perio-dic systemwhere A(u_1,u_2,…,u_m)is an n×n periodic matrix function of u_1,u_2.…,u_mwith period 2π,and it is of C~τ,τ=(N 1)τ_0,τ_0=2(m 1).N=(1/2)n(n 1).Meanwhile,we define the characteristic exponential roots β_1,β_2,…,β_nof(0.1),and assume thatwhere K(ω),K(ω,β)>0.k_μ,j_v.are integers,all the integers k_1,k_2,…,k_m.are not zero,i~2=-1,Then there exists aquasi-periodic linear transformation,which carries(0.1)into a li-near system with constant coefficients.