多频谐和与噪声作用下Duffing振子的安全盆侵与混沌

研究了软弹簧Duffing振子在多频率确定性谐和外力和有界随机噪声联合作用下,系统安全盆的侵蚀和混沌现象.将Melnikov方法推广到包含有限多个频率外力和随机噪声联合作用的情形,推导出了系统的随机Melnikov过程.根据Melnikov过程在均方意义上出现简单零点的条件给出了系统出现混沌的临界值,然后用数值模拟方法计算了系统的安全盆分叉点.结果表明:由于随机扰动的影响,系统的安全盆分叉点发生了偏移,并且使得混沌容易发生.同时证明:激励频率数目的增加使得系统产生混沌的参数临界值变小,也使得安全盆分叉提前发生,系统变得不安全.     

有界随机噪声激励下一类非线性系统的共振与饱和现象

研究了二自由度非线性系统在有界随机噪声激励下,系统响应的共振与随机饱和现象。用多尺度法分离了系统的快变项,用线性化方法求出了系统响应幅值的一、二阶矩,并给出了系统优化设计的一些建议。数值模拟表明本文提出的方法是有效的。     

C^r随机中心流形定理

随机中心流形定理在非线性随机分叉理论的研究中具有关键作用。本文对Ｃ＾ｒ非线性随机系统给出Ｃ＾ｒ中心流形的存在性定理，并讨论了中心流形的稳定性及例子。     

谐和与随机噪声联合作用下的粘弹系统

研究了粘弹系统在谐和与随机噪声联合作用下的响应和稳定性问题.用谐波平衡法和随机平均法分析了系统在确定性谐和激励和随机激励联合作用下的响应,讨论了粘弹项、随机扰动项对系统响应的影响.结果表明,在一定条件下,系统具有两个均方响应值和跳跃现象.数值模拟表明,谐波平衡法与随机平均法相结合的研究方法是有效的.     

Visco-elastic systems under both deterministic harmonic and random excitation

IntroductionForlinearviscoelasticsystemsunderbothadditiveandmultiplicativebroad_bandexcitationexcitations,Ariaratnam[1]studiedthestochasticstabilityofthesystembyusingthemethodofstochasticaveragingprocedure .Itwasshownthatthevisco_elasticforcecontributedtowarddamping ,hence ,stabilityofthesystem .However,thestiffnesseffectofthevisco_elasticcomponentwasnotfullyaccountedfor.FurthermoreAriaratnam[2 ]studiedthestochasticstabilityofthesystembutthemodelislinear.Inthetheoryofnonlinearrandomvibration…     

随机平均规范形方法

计算随机规范形系数是应用随机规范形方法的关键．提出一种应用随机平均计算随机规范形系数的方法．为了说明方法的有效性,对白噪声激励的Duffing系统,经过变换,对于相应的平均方程,比较了精确解、规范形方法解和能量包络方法解的稳态概率密度,结果表明,当非线性项系数较小时,三者完全一致．当非线性项系数较大时,规范形方法所得解与精确解相差不大．     

窄带随机噪声激励下线性碰撞系统的响应

研究了单自由度线性单边碰撞系统在窄带随机噪声激励下的次共振响应问题．用Zhuravlev变换将碰撞系统转化为连续的非碰撞系统,然后用随机平均法得到了关于慢变量的随机微分方程．在约束距离为0时,用矩方法给出了系统响应幅值二阶矩的解析表达式．在约束距离不为0时,近似地得到了系统响应幅值二阶矩的解析表达式．讨论了系统阻尼项、窄带随机噪声的带宽和中心频率以及碰撞恢复系数等参数对于系统响应的影响．理论计算和数值模拟表明,系统响应幅值将在激励频率接近于次共振频率时达到最大,而当激励频率逐渐偏离次共振频率时,系统响应迅速衰减．数值模拟表明提出的方法是有效的．     

有界窄带激励下具有黏弹项的Duffing振子

讨论含线性黏弹项的Duffing振子对有界窄带随机激励的响应.用多尺度法分离了系统的稳态平均运动及随机摄动,讨论了系统的黏弹项对阻尼和刚度的效应,得到了系统随机均方响应的近似表达式.分析结果表明:在一定条件下,对应于同一解谐参数,系统有2个稳定的稳态平均运动,从而导致随机均方响应有2值解.数值模拟肯定了上述分析结果。     

窄带随机噪声作用下单自由度非线性干摩擦系统的响应

研究了单自由度非线性干摩擦系统在窄带随机噪声参数激励下的主共振响应问题.用Krylov-Bogoliubov平均法得到了关于慢变量的随机微分方程.在没有随机扰动情形,得到了系统响应幅值满足的代数方程.在有随机扰动情形,用线性化方法和矩方法给出了系统响应稳态矩计算的近似计算公式.讨论了系统阻尼项、非线性项、随机扰动项和干摩擦项等参数对于系统响应的影响.理论计算和数值模拟表明,当非线性强度增大时系统的响应显著变小,系统分岔点滞后;随着激励频率的增大系统响应变大,而当激励频率小于一定的值时,系统响应为零;增加干 关键词： 单自由度非线性干摩擦系统 主共振响应 Krylov-Bogoliubov平均法     

非光滑周期扰动与有界噪声联合作用下受迫Duffing系统的混沌预测

考察了一类非光滑周期扰动和有界噪声联合作用下受迫Duffing系统的动力学行为. 对于非光滑扰动项,尝试采用Fourier级数展开的方法,得到与原系统等价的光滑系统. 在此基础上给出该系统的随机Melnikov函数,由Smale马蹄理论得到系统出现混沌的解析条件,并利用Poincaré截面、相图以及最大Lyapunov指数验证了理论结果. 关键词： 非光滑系统 有界噪声 随机Melnokov函数 最大Lyapunov指数