同伦分析法在求解非线性演化方程中的应用

利用同伦分析法求解了(2+1)维改进的 Zakharov-Kuznetsov方程, 得到了它的近似周期解,该解与精确解符合很好. 结果表明，同伦分析法在求解高维非线性演化方程时, 仍然是一种行之有效的方法. 同时,还对该方法进行了一定的扩展， 经过扩展后的方法能够更方便地求解更多非线性演化方程的高精度近似解析解. 关键词： 同伦分析法 改进的 Zakharov-Kuznetsov方程 周期解     

强非线性发展方程孤波同伦解法

研究了一个强非线性发展方程. 利用同伦映射方法，首先构造了相应的同伦变换；其次选取了适当的初始近似；再用迭代方法得到了孤波的任意次精度的近似解.     

同伦分析法在求解耗散系统中的应用

利用同伦分析法求解了KdV-Burgers方程,得到了它的解析近似解,该解与精确解符合得非常好.结果表明同伦分析法在求解某些耗散系统时,仍然是一种行之有效的方法.     

一类相对转动非线性动力系统的混沌运动

研究一类具有同宿轨道、异宿轨道的相对转动非线性动力系统的混沌运动. 建立具有非线性刚度、非线性阻尼和外扰激励作用的一类两质量相对转动非线性动力系统的动力学方程. 利用Melnikov方法讨论了系统的全局分岔和系统进入混沌状态的可能途径,给出了系统发生混沌的必要条件,并利用最大Lyapunov指数图,分岔图,Poincare截面图和相轨迹图进一步分析了系统的混沌行为. 关键词： 相对转动 非线性动力系统 混沌 Melnikov方法     

非线性演化方程孤立波的同伦分析法求解

利用同伦分析法求解了Burgers方程，得到了其扭结形孤立波的近似解析解，该解非常接近于相应的精确解.结果表明，同伦分析法可用来求解非线性演化方程的孤立波解.同时，也对所用方法进行了一定扩展，得到了Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程的钟形孤立子解.经过扩展后的方法能够更方便地用于求解更多非线性演化方程的高精度近似解析解. 关键词： Burgers方程 同伦分析法 KP方程 孤立波解     

输电线非线性振动问题的同伦映射近似解

研究了一类输电线非线性振动的动力学模.利用同伦映射方法,得到了该模型的任意次精度的近似解. 关键词： 输电线 非线性振动 同伦映射 近似解     

相对转动非线性动力系统的稳定性与强迫激励下的近似解

研究相对转动非线性动力系统的运动稳定性.建立具有一般广义阻尼力和外扰激励的一类两质量相对转动非线性动力系统的动力学方程.研究相对转动非线性动力自治系统的稳定性，证明系统在一定条件下可发生闭轨分岔.应用多尺度法得到强迫激励下非自治系统的近似解. 关键词： 相对转动 非线性动力系统 运动稳定性 近似解     

高维非线性演化方程孤立波的同伦分析法求解

利用同伦分析法求解了修正的Kadomtsev-Petviashvili方程, 得到了它的近似孤立波解, 该解与精确解符合得非常好.结果表明，同伦分析法在求解高维非线性演化方程的孤立波解时, 仍然是一种行之有效的方法. 关键词： 同伦分析法 修正的Kadomtsev-Petviashvili方程 孤立波解     

具时变刚度的相对转动非线性动力系统的周期解问题

建立了一类具有时变刚度,非线性阻尼力和强迫周期力项的相对转动非线性动力系统. 运用Mawhin重合度理论,得到了该模型的周期解存在唯一性结果,推广了已有的结果, 并且列举了具体的例子来说明本文的结果是新的. 关键词： 相对转动非线性动力系统 时变刚度 周期解 存在唯一性     

非线性动力系统在分岔点处的临界慢化行为

Lyapunov指数是定量描述非线性动力系统轨道稳定性的主要方法之一,同时也是分析系统分岔行为的常用手段.实际应用中,人们通常只关心Lyapunov指数的正负,并以此来判断系统轨道是否稳定,而对于Lyapunov指数为零,即动力学分岔点处系统的行为特征讨论甚少.本文以几类经典的非线性动力系统为例,针对系统在分岔点处的轨道稳定性进行理论和数值分析.研究发现,不同系统在分岔点处其微扰后的轨道均以幂律,而非指数的形式收敛,呈现出经典物理系统在相变临界点处的慢化行为.通过理论分析,我们解析得到分岔点处计算临界指数的一般公式,并通过数值模拟对理论公式的准确性进行了验证.临界慢化是物理系统在相变点处的普遍现象,文中关于非线性系统在分岔点处临界慢化行为的发现将加深人们对于动力学分岔本质的认识,同时也是对现有教材中关于Lyapunov指数相关知识的有益补充.     

Analysis of some large-scale nonlinear stochastic dynamic systems with subspace-EPC method

The probabilistic solutions to some nonlinear stochastic dynamic (NSD) systems with various polynomial types of nonlinearities in displacements are analyzed with the subspace-exponential polynomial closure (subspace-EPC) method. The space of the state variables of the large-scale nonlinear stochastic dynamic system excited by Gaussian white noises is separated into two subspaces. Both sides of the Fokker-Planck-Kolmogorov (FPK) equation corresponding to the NSD system are then integrated over one of the sub...     

随机系统的概率密度函数形状调节

针对受高斯白噪声激励的非线性随机系统,提出了使状态响应的概率密度函数形状跟踪期望形状的调节方法.首先,确立了非线性随机系统的多项式反馈机制,同时对系统中的非线性部分进行多项式展开;然后,以Fokker-Planck-Kolmogorov方程为工具,导出了与控制增益相关的各阶矩递推方程,并根据跟踪问题的要求,构造了矩逼近优化问题,用梯度搜索法求解该优化问题,获得了调节函数;再依据特征函数与概率密度函数构成Fourier对的关系,对状态响应的概率密度函数进行重构;最后,通过两个例子仿真,验证了本文方法的有效性.     

Mathematical problems of modeling stochastic nonlinear dynamic systems

The purpose of this report is to introduce the engineer to the area of stochastic differential equations, and to point out the mathematical techniques and pitfalls in this area. Topics discussed include continuous-time Markov processes, the Fokker-Planck-Kolmogorov equations, the Ito and Stratonovich stochastic calculi, and the problem of modeling physical systems.     

研究强非线性振动系统同宿分岔问题的规范形方法

以改进的规范形理论为基础,采用强非线性振动问题的分析方法,拓展了原有弱非线性振动系统同宿分岔判据的适用范围.首先在复规范形求解过程中引入待定固有频率,计算了一类单自由度强非线性振动系统的周期解.然后分别依据系统的待定固有频率趋于零和周期轨道趋近于鞍点两条途径获得了强非线性振动条件下系统同宿分岔的解析判据.最后通过与原有解析结果和数值结果相比较验证了本文方法的有效性. 关键词： 规范形 同宿分岔 强非线性 周期解     

三稳系统的动态响应及随机共振

以平衡点参数p, q构造出一类对称三稳势函数, 进而提出微弱信号和噪声共同驱动的三稳系统模型. 深入研究并总结参数p, q对势垒高度ΔU₁, ΔU₂及两势垒高度差的影响. 从定常输入的角度提出了系统稳态解曲线的概念, 并进一步研究低频谐波信号输入时系统的输出动态响应. 引入噪声, 三稳系统在合适的参数条件下实现随机共振, 从稳态解曲线的角度分析了噪声诱导的三稳系统随机共振机理. 最后研究了阻尼比k和平衡点参数p, q对系统随机共振的影响.     

测量光折变非线性参量动态行为的一种新方法

在z扫描方法的基础上，提出了一种测量光折变非线性参量动态行为的新方法——时间扫描方法.理论和实验研究结果表明，这种新方法是精确、可行的. 关键词： 时间扫描方法 z扫描方法 非线性折射率 非线性吸收     

Propagation of optical vortex solitons due to the Gouy phase in strongly nonlocal nonlinear media

In this paper,we present a study on the propagation of the symmetrical optical vortices formed by two collinear Laguerre-Gauss solitons in strongly nonlocal nonlinear media.The optical vortices,which move along the beam axis as the light propagates,result in a rotation of the beam’s transverse profile.This physical reason of the rotation is the Gouy phase acquired by the component beams.     

非线性动力系统分岔图中的暗线

基于非线性动力系统混沌运动的回归特性，构造了一种对分岔图中穿过混沌区的暗线进行研究的数值回归算法。运用该算法求得抛物线映射的暗线，并与通过暗线方程精确求得的暗线进行比较，验证了算法的有效性。对Brussel振子系统和分段线性单级齿轮动力系统的暗线进行了研究。通过对非线性动力系统分岔图中暗线的研究，由其切点可以得到嵌在混沌区中的周期窗口，由其交点可以得到混沌吸引子的激变点。研究结果表明该算法有助于分析系统的动力学行为和控制混沌运动。     

热像系统动态探测概率的研究

研究了热像系统动态探测概率。在对目前动态探测概率研究状况作简要讨论的基础上 ,建立了动态探测概率的一个微分方程。利用该方程可以研究探测器以速度 v(x)向目标运动过程中的动态探测概率。与传统的动态探测概率相比 ,所提出的方法考虑了目标的运动过程 ,而传统的动态探测概率虽然包含了时间 t,但它并不表征物体的运动过程