• 2008年第6卷第3期文章目次
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    • α方法在非完整力学系统数值积分中的应用

      2008, 6(3):193-197.

      摘要 (1217) HTML (0) PDF 0.00 Byte (837) 评论 (0) 收藏

      摘要:将源于直接积分方法的广义-α法和α-RATTLE法应用到非完整力学系统动力学方程数值积分中,直接求解指标-2的微分-代数方程(DAEs),这两种方法的质量矩阵可以是常量,也可以与广义坐标相关.最后,文中通过一个非完整力学系统:Snakeboard模型,对这两种方法进行了验证,并且与DASSL算法包的结果进行了比较.

    • 受力螺旋作用的非圆截面弹性直杆的Lyapunov稳定性

      2008, 6(3):198-201.

      摘要 (602) HTML (0) PDF 0.00 Byte (674) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于Kirchhoff动力学比拟思想,研究非圆截面压扭弹性细直杆的Lyapunov稳定问题.用Cardano角表示截面的姿态,根据Kirchhoff方程建立杆的平衡微分方程,得到了两端受力螺旋作用时的直线平衡特解,导出了具有周期系数的线性化扰动方程,其周期与扭矩和杆长成正比,与抗扭刚度成反比,圆截面情形为其特例.用Floquet理论讨论了其Lyapunov稳定性,算例表明对于给定的弹性杆,扭矩和压力对稳定是有利的,而拉力是不稳定的主要因素.

    • 高速客车蛇行运动稳定性与分岔研究

      2008, 6(3):202-207.

      摘要 (667) HTML (0) PDF 0.00 Byte (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:以动力系统的稳定性与分岔理论为基础,导出四轴客车17个自由度的横向振动微分方程,利用Kalker线性蠕滑理论计算轮轨滚动接触蠕滑力,对这一客车系统的蛇行运动稳定性与超高速情况下分岔问题进行了研究.数值结果表明该方法可以得出客车系统蛇行失稳的临界速度,为进一步改善客车横向稳定性性能及设计高速客车走行部提供了理论依据.

    • 时滞影响下的环式耦合混沌神经元同步

      2008, 6(3):208-212.

      摘要 (705) HTML (0) PDF 0.00 Byte (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于突触连接,神经元之间的信息传递普遍存在着时滞效应.本文讨论时滞对四个环式耦合混沌HR(Hindmarsh-Rose)神经元的同步动力学行为影响.通过计算同步差,发现适当的时滞会诱发或增强混沌神经元间的完全同步,即时滞的作用使耦合系统在较小的耦合强度下存在稳定的同步状态.进一步还发现时滞会诱发神经元间出现相位同步,增大在相同步窗口.此外, 在完全同步出现可以观察到由时滞诱发的一些复杂现象,包括近似同步与相位同步之间的转迁等.

    • 含有分叉的受控多体系统传递矩阵法

      2008, 6(3):213-218.

      摘要 (892) HTML (0) PDF 0.00 Byte (779) 评论 (0) 收藏

      摘要:多体系统传递矩阵法是解决受控多体系统动力学问题的有效方法,针对含有分叉的受控多体系统动力学问题,分别建立了控制激励元件、控制反馈元件及其含有分叉的受控多体系统总体传递矩阵.实例计算了无控和受控多体系统的运动响应与牛顿欧拉方法比较,计算表明了受控多体系统传递矩阵法解决分叉控制系统运动的有效性.

    • Benney方程的势对称和不变解

      2008, 6(3):219-222.

      摘要 (524) HTML (0) PDF 0.00 Byte (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用微分形式的吴方法计算了Benney方程的势对称及其不变解.由于Benney方程中包含不稳定项和耗散项,使得直接求其不变解较为困难,利用吴-微分特征列算法可大大降低其中确定方程组的计算难度.本文全面讨论了Benney方程不同系数情况下的对称,并且得到了新的势对称,同时利用这些对称求得了相应的不变解,这些解对进一步研究Benney方程所描述的物理现象具有广泛的应用价值.文章表明,对于守恒形式的偏微分方程,可通过其辅助系统求得的势对称来构造其不变解.

    • 空间框架结构弹性动力学非传统Hamilton型变分原理

      2008, 6(3):223-228.

      摘要 (611) HTML (0) PDF 0.00 Byte (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想,通过罗恩提出的一条简单而统一的新途径,系统地建立了空间框架结构弹性动力学的各类非传统Hamilton型变分原理.文中首先给出空间框架结构弹性动力学的广义虚功原理的表式,然后从该式出发,不仅能得到空间框架结构弹性动力学的虚功原理,而且通过所给出的广义Legendre变换,还能系统地成对导出空间框架结构弹性动力学的5类变量、3类变量、2类变量变分原理的互补泛函,以及1类变量和相空间非传统Hamilton型变分原理的泛函.同时,通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理的内在

    • 具有主共振耦合振子的混沌相位同步

      2008, 6(3):229-234.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 0.00 Byte (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过引入混沌运动的相位定义分析了线性和非线性耦合参数对两个内共振子系统之间的混沌相位同步的影响.讨论了在严格1:1内共振条件下,两子系统不同步、不完全相位同步和完全相位同步之间的演化过程,揭示了不同状态相互转化与Lyapunov指数变化之间的关系,指出随着线性耦合力的增加,相位同步效应增强,然而随着非线性耦合力的增加,相位同步效应减弱.

    • 一类两自由度含间隙系统的Hopf分岔

      2008, 6(3):235-238.

      摘要 (612) HTML (0) PDF 0.00 Byte (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了一类两自由度含间隙系统的力学模型,并研究了该系统的周期运动及运动的受扰运动.通过选取适当的Poincaré截面及系统碰撞的周期性条件,建立了系统的Poincaré映射.利用Poincaré映射数值证明了Hopf圈的存在性, 揭示了并讨论了随着参数的变化系统通过Hopf分岔及周期倍化分岔向混沌演化的过程.最后讨论了系统参数对系统动力学行为的影响,为系统的动力学优化设计找到了理论依据.

    • 一类非线性切换系统的观测器设计

      2008, 6(3):239-242.

      摘要 (776) HTML (0) PDF 0.00 Byte (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一类切换规则为时间依赖型的非线性切换系统的观测器设计问题.分别在切换序列已知与平均驻留时间已知的情况下利用线性矩阵不等式(LMI)给出了非线性项满足Lipschitz条件的切换系统的观测器增益求解方法,并给出了观测器设计步骤.最后给出仿真算例说明了本文方法的有效性.

    • 变流速输液管的周期和混沌振动

      2008, 6(3):243-248.

      摘要 (740) HTML (0) PDF 0.00 Byte (748) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了参数激励和外激励联合作用下输流管道的非线性振动问题.只考虑管道变形的几何非线性因素,利用Hamilton原理得到单侧受简谐均布载荷作用下输液管的非线性动力学方程,对系统运动偏微分方程综合运用多尺度法和Galerkin离散方法,得到了主参数共振1/2亚谐共振和1:2内共振情况下的平均方程.数值模拟结果表明参数激励和外激励联合作用下的悬臂输液管呈现周期运动、多倍周期运动和混沌运动的变化规律.

    • Rossler系统的最小时间同步

      2008, 6(3):249-253.

      摘要 (824) HTML (0) PDF 0.00 Byte (723) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用最小时间控制方法为Rossler的同步误差系统设计了一个非线性状态反馈控制器,基于Lyapunov稳定性理论,证明了所设计的控制器能够使受控误差系统全局渐近稳定到同步误差系统的零点,并且使所提出的目标泛函取得极小值.数值仿真表明,所设计的控制器实用有效并且易于实现.

    • 基于混沌切换系统的语音加密

      2008, 6(3):254-259.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 0.00 Byte (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于语音信号的“即时性”特点,在分析了混沌掩盖、混沌调制进行加密利弊的基础上,构造了一种混沌切换加密方案,对语音进行了更安全有效地加密.计算仿真实现了对语音信号的加密,实验表明了此方法的可行性,并对其加密解密效果、抗破译能力、同步时间以及保密强度进行了分析和比较.

    • 一种基于随机平均的最优时滞控制方法

      2008, 6(3):260-264.

      摘要 (699) HTML (0) PDF 0.00 Byte (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于时滞系统的随机平均法与随机动态规划原理,提出一种非线性系统的随机最优时滞控制方法.先应用时滞随机平均法,将非线性系统的随机最优时滞控制问题变换成非时滞的最优控制问题;再根据随机动态规划原理,建立其动态规划方程;由此确定最优时滞控制律;最后,通过一个例子说明该时滞控制方法的控制效果.

    • 基于BP神经网络的U型电热微致动器仿真分析

      2008, 6(3):265-269.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 0.00 Byte (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:以BP神经网络、随机有限元法为基础,对U型电热微致动器进行了仿真分析.首先利用有限元分析软件ANSYS对U型电热微致动器进行有限元分析得到具体结构尺寸对微致动器最大位移的影响,然后通过建立的BP神经网络来拟合响应与输入之间的关系,根据蒙特卡罗模拟原理获得足够多的样本值对训练后的网络进行误差分析,结果证明本文提出的分析方法是可行有效的.

    • 基于CFD计算和遗传算法的乘波体优化

      2008, 6(3):270-274.

      摘要 (760) HTML (0) PDF 0.00 Byte (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对定常楔形角方法生成的乘波体外形,直接通过CFD计算得到其外部粘性流场进而得到升阻比,然后应用遗传算法,以最大升阻比为目标,得到了一组优化的外形参数.分别用Gambit和Fluent的命令行接口进行网格划分和实际的流场计算.为了实现计算过程的自动化,通过matlab和bash脚本编程黏合起这些过程.最后,针对得到的优化外形,计算了不同来流马赫数和攻角下的流场并分析了升力系数、阻力系数以及升阻比随马赫数和攻角变化趋势,得到了一些有趣的规律.

    • 混凝土损伤的声发射特征分形分析

      2008, 6(3):275-277.

      摘要 (608) HTML (0) PDF 0.00 Byte (568) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前只有少量成熟的方法可用于评估混凝土的损伤破坏,并对结构的状态不能及时做出判断,本文提出用声发射技术来监测它的损伤演化.根据所得的声发射特征参数时间序列分形理论研究了它的损伤演化过程和破坏程度,得出了水泥砂浆破坏全过程各个应力水平声发射分形特征以及分形维值随实验时间的变化规律.其结果表明:在加载初中期,分形维数忽大忽小,在临近破坏时,分形维数出现“最小-最大”变化模式,利用此模式可为水泥砂浆临界损伤破坏提供一个新的判据.

    • 方波型无刷直流电机的跟踪控制及扰动衰减

      2008, 6(3):278-283.

      摘要 (502) HTML (0) PDF 0.00 Byte (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对含随机扰动的方波型无刷直流电机的电压跟踪,引入饱和向量值函数及自适应参数,设计一种简单的、含饱和项的自适应非线性控制器克服电压跟踪中出现的电压饱和现象及抑制随机扰动,使受控系统跟踪参考电压信号.从理论上论证受控系统在设计的控制器作用下是全局一致毕竟有界.数值实验显示该控制器能使受控系统实现扰动衰减,电压跟踪效果较好.

    • 基于模态空间的海洋平台冰致振动的 H∞ 控制

      2008, 6(3):284-288.

      摘要 (534) HTML (0) PDF 0.00 Byte (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过在海洋平台顶部安装主动调谐质量阻尼器(AMD),研究了平台在冰荷载作用下的主导模态H∞控制.首先采用H∞方法与模态空间的平衡降阶法进行控制设计,然后基于虚拟激励法得到了系统冰致振动的解答,并应用此解答进行了广泛的参数研究,确定了平台减振效果最佳时的H∞控制器最优参数.通过该应用特例,以评价H∞控制器的有效性.结果表明如果H∞控制器的参数选择合适,则可以显著减小平台的冰致振动响应.

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