ENSO非线性模型的摄动解

研究了一类ENSO摄动模型.利用摄动理论和方法，构造了相应问题的渐近展开式. 关键词： 非线性 摄动 ENSO模型     

一类相对转动非线性动力学模型的近似解

研究了一类具有非线性阻尼力和强迫周期力项的相对转动非线性动力学模型. 首先构造一个同伦映射, 其次决定方程的初始近似, 最后通过同伦映射方法得到了对应模型的任意次近似解. 关键词： 相对转动 非线性动力系统 近似解     

非线性声波方程二次谐波高阶近似解及实验验证

非线性声波方程的传统二次谐波二阶近似解不够精确,对测量材料的非线性系数造成较大误差。利用摄动法展开非线性声波方程得到一系列非齐次偏微分方程,根据低阶解的性质拟定高阶特解的形式,通过符号计算求出高次谐波特解,对所有二次谐波成分求和最终获得二次谐波的高阶近似解。在水中开展非线性声学实验验证高阶近似解,结果表明:二次谐波相对幅度随传播距离和输入信号均呈现先增加后减小的趋势,高阶近似解即使在传播距离不太短和输入信号不太弱的宽泛条件下也能更好地吻合实验结果。得到的高阶近似解不仅弥补了现有二次谐波幅度理论公式的不足,进行非线性声学实验时还可扩展测量范围,充分利用实验数据也能提高非线性系数的测量精度。     

一类非线性微分方程的近似解析解

从理论上研究了一类广义扩散方程的求解问题. 利用相似变换和解析拆分技巧给出了求解该类非线性微分方程近似解的一种有效方法, 方程的解可以表示为一个收敛的幂级数. 近似解结果和数值结果非常符合，证明了所提出的方法的准确性和可靠性, 该方法可以用于解决其他科学和工程技术问题. 关键词： 广义扩散方程 非线性边界值问题 解析拆分 近似解析解     

一个燃烧模型的近似解

运用同伦理论探讨了一类非线性问题的近似解.然后，将其应用于一个燃烧模型，得到了该问题的近似解. 关键词： 非线性方程 同伦 变分迭代法 燃烧模型 近似解     

强非线性发展方程孤波近似解

研究了一个强非线性发展方程.利用变分原理，首先构造了相应的泛函.选取Lagrange乘子，再用广义变分迭代方法得到了孤波的任意次精度的近似解. 关键词： 发展方程 非线性 孤立子 近似方法     

一个非线性力学问题的解析解

研究质点相对旋转光滑圆环的运动,通过椭圆积分,利用特殊函数得出了系统的解析解,并对质点的运动情况进行了定性分析。     

用内禀方程解一个非线性力学问题

本文用自然坐标系求解质点在有摩擦的斜面上的运动，得到以物理意义很明确的参数表示的解析解，讨论了可以写出轨道方程和运动方程的条件，并给出几种情况下的运动方程和轨道方程。     

基于非线性振荡和混沌分析的单相AC-DC变流电路的摄动解析

针对单相交直流全桥变流电路,推导出其在脉宽调制下的连续等效摄动解析模型.首先通过研究非线性振荡过程得到其连续微分方程,该方程含有控制参数和摄动参数.随后通过数学理论证明正则摄动方法能够求出其近似解.求解后对比PSCAD/EMTDC的仿真结果从而验证了解析的正确性.该方法在大规模计算中具有优势.最后分析了控制参数和摄动参数的物理意义,指出这两个参数能够影响变流器的工作状态,甚至引发倍周期混沌.该摄动建模方法不仅适用于单相变流电路,也适用于三相变流电路甚至多相变流电路.     

零维气候系统非线性模式的周期解问题

运用重合度理论探讨了一个非线性问题的周期解, 然后将其应用于零维气候系统模式的周期解问题的研究, 获得了该模式存在周期解的结果. 关键词： 非线性 零维气候系统 周期解     

Approximate solution of the flow over a nonlinear magneto-hydrodynamic stretching sheet

The approximate solution of the magneto-hydrodynamic(MHD) boundary layer flow over a nonlinear stretching sheet is obtained by combining the Lie symmetry method with the homotopy perturbation method.The approximate solution is tabulated,plotted for the values of various parameters and compared with the known solutions.It is found that the approximate solution agrees very well with the known numerical solutions,showing the reliability and validity of the present work.     

Approximate solution of the magneto-hydrodynamic flow over a nonlinear stretching sheet

The approximate solution of the magneto-hydrodynamic (MHD) boundary layer flow over a nonlinear stretching sheet is obtained by combining the Lie symmetry method with the homotopy perturbation method. The approximate solution is tabulated, plotted for the values of various parameters and compared with the known solutions. It is found that the approximate solution agrees very well with the known numerical solutions, showing the reliability and validity of the present work.     

一类厄尔尼诺-南方涛动耦合振子动力学模型的震荡近似解

研究了一类厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)耦合振子动力学模型. 利用奇摄动理论的参数变值法和平均法, 得到了对应ENSO耦合振子模型方程的震荡近似解. 关键词： ENSO振子 奇摄动 近似解     

Asymptotic solution for a class of sea-air oscillator model for El Nin^～o-southern oscillation

The El Nifio-Southern Oscillation （ENSO） is an interannual phenomenon involved in the tropical Pacific Oceanatmosphere interactions. In this paper, an asymptotic method of solving the nonlinear equation for the ENSO model is used. And based on a class of oscillator of ENSO model, the approximate solution of a corresponding problem is studied by employing the perturbation method. Firstly, an ENSO model of nonlinear time delay equation of equatorial Pacific is introduced, Secondly, by using the perturbed method, the zeroth and first order asymptotic perturbed solutions are constructed. Finally, from the comparison of the values for a figure, it is seen that the first asymptotic perturbed solution using the perturbation method has a good accuracy. And it is proved from the results that the perturbation method can be used as an analytic operation for the sea surface temperature anomaly in the equatorial Pacific of the atmosphere-ocean oscillation for the ENSO model.     

Nonlinearity and periodic solution of a standard-beam balance oscillation system

We present the motion equation of the standard-beam balance oscillation system,whose beam and suspensions,compared with the compound pendulum,are connected flexibly and vertically.The nonlinearity and the periodic solution of the equation are discussed by the phase-plane analysis.We find that this kind of oscillation can be equivalent to a standard-beam compound pendulum without suspensions;however,the equivalent mass centre of the standard beam is extended.The derived periodic solution shows that the oscillation period is tightly related to the initial pivot energy and several systemic parameters:beam length,masses of the beam,and suspensions,and the beam mass centre.A numerical example is calculated.     

复杂气候系统和全球变暖

两位气候学家和一位理论物理学家共同荣获2021年诺贝尔物理学奖。诺贝尔物理学奖委员会在背景介绍材料中指出,他们在“理解复杂物理系统领域做出了开创性贡献”。相信很多人会对两位气候学家获奖而感到惊讶,物理学奖委员会进一步具体指出,人类活动导致全球变暖这一论断建立在坚实的科学基础之上,两位气候学家获奖是因为他们基于物理原理模拟地球气候、量化气候变率、可靠地预测全球变暖所做出的杰出贡献。物理学奖委员会将诺贝尔奖授予两位气候学家,表明对基于物理理论解决现实世界复杂物理问题的高度重视,尤其是对人类身处其中的气候环境问题的重视。文章将解读两位气候学家的学术贡献,尤其是如何基于基础物理理论建立预测全球变暖的模型以及检测和归因人类活动导致全球变暖的方法。