非线性单摆的微扰解

用微扰法给出了非线性单摆方程的修正解

利用线化和校正法求非线性单摆运动的周期

应用线化和校正方法,研究了单摆的非线性振动,作出了周期比和相对误差随摆角的变化曲线.将所得近似解与精确解比较可知,该方法具有简单实用,精度高,相对误差低等优点,对于求解非线性振动问题具有一定的实用价值.

非线性单摆运动的计算机仿真

利用Fortran语言编程,结合Oringin绘图软件,研究了大角度单摆的非线性振动,对无阻尼无驱动、有阻尼无驱动和有阻尼有驱动三种情况下单摆的运动进行了计算机数值仿真,画出了振动曲线和相图,作出了单摆周期随参数的变化曲线,并在特定参量条件下分析了振动过程的混沌特征。

非线性单摆的周期解与混沌解及其混沌控制

对非线性单摆解进行分析和计算机数值仿真 ,表明混沌解和周期解共存是非线性系统的一个特征。适当选择负反馈可控制混沌系统由混沌运动转化为周期运动。

平动非惯性系中非线性单摆的运动

本文以MATLAB为工具,从平动非惯性系中非线性单摆的无阻尼运动和阻尼运动的相对运动微分方程出发,绘出了两种运动的运动曲线,并得出了摆球的运动规律和和运动特征。

非线性单摆的新渐近解法

非线性单摆的求解方法较多，本文尝试用简捷方法求出其精度较高的渐近解。

非线性单摆的精确解与近似解

本文推导非线性单摆的精确解及级数表达式。

重构谐波平衡法及其求解复杂非线性问题应用

谐波平衡法是求解非线性动力学系统周期解的最常用方法,但对非线性项进行高阶近似需要庞杂的公式推导,限制了该方法的超高精度解算.通过对频域非线性量的时域等价重构,提出了重构谐波平衡法(RHB法),解决了经典谐波平衡法超高阶次计算难题.然而,上述两种方法均要求动力学系统为多项式型非线性,且无法直接用来求解非线性系统的拟周期解.针对上述问题,文章提出一种将RHB法和复杂非线性系统等价重铸法相结合的计算方法,首先将一般非线性问题无损重铸为多项式型非线性系统,然后用RHB法进行高精度求解;针对拟周期响应求解问题,提出基于“补频”思想的RHB方法,通过基频的优化筛选,实现拟周期响应的快速精准捕捉.选取非线性单摆、相对论谐振子和非线性耦合非对称摆等典型系统进行仿真计算,仿真结果表明,所提出的RHB-重铸法在解非多项式型非线性系统的稳态响应时精度保持为10^(-12)量级,达计算机精度,远超现有方法水平.补频RHB法则实现了对拟周期问题的高效解算,拓宽了方法对真实物理响应的求解范围.

非线性单摆动力系统多参数混沌边缘的研究

利用Melnikov方法,通过计算Melnikov函数,建立了非线性单摆系统产生混沌的必要条件,得到了非线性单摆系统多参数的混沌边缘,并通过分岔图、相图、时域波形图以及最大Lyapunov指数等方法验证了所得结论的正确性。通过示例说明,利用所得到的结论可以很方便地设计出实现周期运动的非线性单摆。

一类非线性振动系统改进状态空间模型及其数值方法

导出了一类非线性振动系统的改进状态空间模型 ,提出了相应的数值计算方法 ,并利用迭代法有效地提高了计算精度。该数值方法与传统的Houbolt、Wilson θ、Newmark β法以及连续线性化模型及其Taylor变换法[3,4 ] 相比 ,具有更高的求解精度和效率。文末给出了非线性单摆、强迫Duffing方程、强迫VanDerPol方程以及两自由度非线性弹簧摆这几类典型非线性方程的数值计算结果 ,并与文献 [5～ 8]进行对比 ,进一步说明了该方法在计算精度和效率两方面的优越性。

局部常化三角函数的万能公式研究单摆周期

应用局部常化思想将三角函数的万能公式局部常化,得到7个新的大摆角单摆周期近似公式.利用曲线拟合的方法确定待定常数,并给出第一类完全椭圆积分的一种简洁的近似公式.将所得周期近似公式及已有近似公式的相对误差进行对比,结果表明所得单摆周期近似公式均具有很高的精度,其中的一个公式具有简洁、高精度、较实用等优点.

分数阶和整数阶自由振动单摆模型的解及其动力学性质

自由振动下的分数阶单摆模型是经典的整数阶单摆模型的一种推广,它在研究具有黏性特征下复杂介质中的振动问题方面有很好的应用.采用Laplace变换法和动力系统相图分析法,分别对分数阶线性单摆模型和整数阶非线性单摆模型的解及其动力学性质进行了系统研究,特别是在分数阶模型方面的研究,获得了一系列Mittag-Leffler函数形式的精确解,并进一步对二者之间解的动力学性质进行比较,最终给出了相关结论,这些研究成果对于在复杂介质中的振动问题方面的类似研究工作具有一定的参考价值.