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  • 简介:研究了地震作用下非线性地基中桩基3超谐波共振问题.从地基桩中抽象出力学模型,考虑地基非线性因素,运用Hamilton变分原理建立了桩基非线性控制方程.利用Galerkin方法离散上述方程,基于多尺度摄动法研究了地震作用下非线性地基中桩3超谐波共振问题.以某嵌岩圆形桩为例,研究了地基土层厚度、剪切波速度及频率比对地震力影响,数值模拟了非线性地基桩3超谐波共振响应,探讨了地震力、地基弹性及弹性系数对超谐波幅频响应影响,最后研究桩基产生3超谐波共振时时间历程曲线.结果表明,当地震波频率约等于桩基固有频率1/3时,容易激发桩3超谐波共振响应;桩基3超谐波共振响应随着地震力、弹性系数增大而变得更加显著,随着弹性系数增大而逐渐变小.

  • 标签: 地震力 非线性地基 3次超谐波
  • 简介:研究了非完整约束Appell-Hamel例.证明了经典Appell-Hamel例对于非完整系统Hamilton作用量是稳定值.研究了该约束对于完整力学Rosen-Edelstein模型解,证明了对于三个完整力学模型Ap-pell-Hamel例具有相同解.利用完整力学系统可归结为有条件完整系统理论,得出了经典Appell-Hamel例具有第二类Lagrange方程形式.

  • 标签: Appell-Hamel约束 HAMILTON原理 Rosen-Edelstein模型 第二类Lagrange形式
  • 简介:均匀单参数(Winkler)地基和双参数(Pastemak)地基上自由梁刚体模态与梁体一土体间相互作用有关,当约束或支承不影响梁平动和转动时,相应刚体模态则会出现.刚体模态频率和振型随地基不均匀性和基床系数变化而变化.基于哈密顿原理和变化运算,获得了考虑周围土体支承影响双参数地基梁振动特性,并分析了不均匀地基上自由梁广义刚体模态频率及其随地基不均性变化规律.

  • 标签: 双参数地基 自由梁 刚体模态 不均匀性
  • 简介:考虑生物生长过程中受到不可预知跳跃性环境扰动,运用一类高斯噪声建立了随机基因转录调控系统.利用MonteCarlo法得到了系统稳态概率密度函数,研究了高斯噪声各个参数对蛋白质浓度影响,发现噪声强度不能够诱导基因开关,而稳定为基因开关控制参量.进一步研究了高斯噪声作用下系统从一个态跃迁到另一个态平均首通时间(MFPT),并讨论了各个参数不同作用机理

  • 标签: 非高斯噪声 基因转录调控系统 稳态概率密度 平均首通时间
  • 简介:研究了1/2车非线性悬架模型在路面随机激励下平稳振动响应,并基于随机最优控制理论对其进行主动控制.首先利用等效线性化方法将具有非线性阻尼及迟滞刚度非线性悬架模型线性化,然后将主动、被动悬架平稳随机响应进行比较,结果表明非线性主动悬架性能要优于被动悬架.最后,通过MonteCarlo数值模拟验证了理论结果.

  • 标签: 非线性悬架 非平稳随机响应 等效线性化 随机最优控制
  • 简介:熵在描述随机系统演变、不稳定性、无序性或混乱程度以及信息传递方面起着重要作用.本文对高斯噪声驱动一类耗散动力系统信息熵演化进行了研究,文中通过线性变换方法简化了所研究系统FPK方程,然后根据Shannon信息熵定义推导出了该耗散动力系统随时间演化信息熵精确表达式,最后分析了高斯噪声和系统耗散参数对系统信息熵影响.

  • 标签: 信息熵 非高斯噪声 耗散动力系统 Fokker—Planck方程
  • 简介:研究了高斯列维噪声作用下非线性系统渐近线性化方法和Lyapunov指数.利用渐近线性化方法将非线性系统线性化,通过系统响应轨迹验证了该方法有效性.通过广义伊藤法则公式,推导出了列维噪声驱动下Lyapunov指数一般表达式.给出当参数变化时,非线性系统随机稳定性分析.

  • 标签: 非高斯列维噪声 渐近线性化 LYAPUNOV指数 随机微分方程
  • 简介:研究松弛状态下圆截面弹性螺旋细杆,即带有原始曲率和挠率圆截面弹性杆平衡稳定性问题.基于Kirchhoff动力学比拟,建立用欧拉角表达弹性杆动力学方程.忽略线加速度引起微小惯性力,仅考虑截面转动动力学效应,使欧拉方程封闭.证明松弛状态下圆截面螺旋杆无论在空间域或时域均满足一近似意义下Lyapunov稳定性条件.从而为螺旋形态弹性细杆存在于自然界中广泛性和稳定性作出理论解释.提示负泊松比材料螺旋杆可能不稳定.

  • 标签: 弹性细杆 Kirchhoff动力学比拟 LYAPUNOV稳定性
  • 简介:研究了完整力学系统相对运动稳定性.首先,建立了系统受扰运动微分方程,进而推导了系统能量变化方程;其次,基于能量变化方程,给出了完整力学系统相对运动稳定性一个判据;最后,举例说明结果应用.

  • 标签: 非完整系统 相对运动 稳定性 能量变化方程
  • 简介:分别建立了广义保守系统Hamilton-Tabarrok—Leech正则方程和Raitzin—Tabarrok—Leech正则方程,给出了广义保守系统三种新型最小作用量原理:Lagrange—Tabarrok—Leech最小作用量原理.Raitzin—Tabarrok—Leech最小作用量原理和Lagrange—Raitzin—Tabarrok—Leech最小作用量原理,并举例说明这些原理应用.

  • 标签: 广义经典力学 非保守系统 最小作用量原理
  • 简介:首先建立了柔性悬臂梁非线性平面运动偏微分方程;然后运用Galerkin和多尺度方法得到平均方程,并利用规范形理论进一步将方程化简;最后用能量相位法求出多脉冲跳跃能量函数序列.Dynamics软件数值计算表明:在系统中确实存在着由多脉冲跳跃而导致Smale马蹄型混沌.

  • 标签: 非线性动力系统 混沌动力学 柔性悬臂梁 多脉冲轨道分析
  • 简介:用微分求积法分析了轴向移动粘弹性梁平面非线性振动动力学行为.轴向移动粘弹性梁平面非线性振动数学模型是一非常复杂非线性偏微分方程组.首先用微分求积法对其控制方程组进行空间离散,得到非线性常微分方程组,然后求解常微分方程组得到数值结果.在数值结果基础上结合非线性动力学理论,利用分叉图、时间历程图、相图对其非线性动力学特性进行了分析.

  • 标签: 微分求积法 轴向移动粘弹性梁 非平面振动 混沌 分叉
  • 简介:研究了一类二自由度模型在高速切削过程中颤振运动.首先建立了二自由度切削运动模型,得到了四维非线性分段方程,然后研究切削力中动态分量对切削颤振影响,应用特征值法解析建立了系统发生Hopf分岔临界条件.结果表明,当分岔参数经过某一临界值时发生Hopf分岔.最后,通过数值方法对该系统进行了数值模拟,从而验证了该临界条件有效性.

  • 标签: 颤振 高速切削 非光滑系统 HOPF分岔
  • 简介:研究了由色关联色噪声驱动双稳杜芬模型稳态概率密度函数及状态变量均值和标准方差.首先应用一致有色噪声近似方法,推导出了具有色关联色噪声驱动双稳杜芬模型稳态概率密度函数解析表达式.分析了噪声"有色性"及关联性对稳态密度函数和状态变量均值、标准方差影响,发现了一些由白噪声激励杜芬模型中不会出现非线性现象:加性噪声强度、噪声之间关联系数和关联时间都能够诱导平衡相变.

  • 标签: 色噪声驱动 色关联 模型 稳态分析 双稳 概率密度函数
  • 简介:探讨了摆非线性振动方程新解法.由此方程和初始条件着手,可推导出一系列派生性质,它们包括:最大位移,最大速度,初始加速度和相平面上相轨线.把近似运动表成Fourier级数形式,其中圆周频率也是待定.令近似运动满足这些派生性质,便可以定出待定Fourier系数和圆周频率.文中提出了4参数法和5参数法,即:4个或5个待定Fourier系数和圆周频率.分析计算表明,4参数法己有较高精度,5参数法结果己和精确解相差甚微.

  • 标签: 非线性振动方程 性质 派生 FOURIER级数 参数法 初始条件
  • 简介:研究了受到打击空间多刚体系统考虑库仑摩擦时动力学求解方法.在引入新无量纲时间参数后,通过建立相应动量-冲量一阶微分方程,将在趋近于零冲击区间讨论变为在有限区间中来分段研究含滑动-粘滞冲击过程,得到了受到打击空间离散系统考虑库仑摩擦时动力学求解方法.

  • 标签: 空间多刚体系统 冲击问题 空间离散系统 动力学
  • 简介:对含Karnopp摩擦柔性滑移铰系统进行动力学建模和仿真.将滑移铰中滑块视为柔性体,滑道视为刚性接触面,考虑滑道与滑块之间间隙.由于柔性滑块与滑道接触状态和摩擦情况比较复杂,采用有限元方法建立了柔性滑块力学模型,基于罚函数方法建立含Karnopp摩擦柔性滑移铰接触力模型,通过试算迭代法判断柔性滑块各节点接触状态,基于KED方法和Newmark方法给出了含该滑移铰机械系统动力学方程数值算法.最后,以含Karnopp摩擦柔性滑移铰和驱动摆杆构成机械系统为例进行动力学仿真,分析了其动力学特性,验证了本文给出方法有效性.

  • 标签: 柔性滑移铰 Karnopp摩擦 间隙 有限元
  • 简介:提出了一个新加速增长加权网络模型.与以前边权固定模型或边权局部分配模型相比,该模型允许流被全局更新,并给出度、边权、与点强度分别服从幂律分布.特别地,这些幂律指数是非普适而且依赖于两个网络参数.该模型还指出点强度高度依赖于度并且它们之间服从幂律关系,这与许多实证研究结果相符.数字仿真验证了理论预测正确性.

  • 标签: 加权演化网络 边权全局演化 加速增长的网络 幂律分布
  • 简介: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主导模态H∞控制.首先采用H∞方法与模态空间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解答,并应用此解答进行了广泛参数研究,确定了平台减振效果最佳时H∞控制器最优参数.通过该应用特例,以评价H∞控制器有效性.结果表明如果H∞控制器参数选择合适,则可以显著减小平台冰致振动响应.

  • 标签: 平衡降阶法 H∞控制 模态空间控制 冰致振动 海洋平台
  • 简介:基于有限元基本理论,用ANSYS软件对(P/FGM/P)型带压电层功能梯度材料悬臂板结构进行了模态分析,这里选用SHELL99单元类型.给出(P/FGM/P)型带压电层FGM悬臂矩形板振动模态图,得到固有频率,并且对前8阶模态做模态分析,讨论了其对结构动力学行为影响.通过模态分析可以得知带压电层FGM悬臂矩形板模态振型有横向振动,扭转振动,拉伸振动,横向振动以前两阶模态为主,分析结果对系统结构设计与优化以及振动特性研究提供了有效依据.

  • 标签: 功能梯度材压电材料 悬臂板 ANSYS 模态分析