非保守系统的拟Hamilton原理及其应用

按照广义力和广义位移之间的对应关系,将弹性动力学的基本方程乘上相应的虚量,然后积分,代数相加,并考虑到体积力和面积力均为非保守力,建立了非保守弹性动力学系统的拟Hamilton原理和拟余Hamilton原理。应用拟Hamilton原理和拟余Hamilton原理研究不同性质的非保守动力系统的算例,表明不同性质的非保守动力系统的拟Hamilton原理和拟余Hamilton原理均可写成统一的形式。

基于基面力的有限变形广义拟Hamilton原理

传统的有限变形变分原理采用二阶张量的描述方法,因此在模型的推导和建立上都较为复杂。基面力作为一种描述应力状态的新方法,较传统的应力张量表示方法简单。基于基面力理论框架,定义了有限变形时域边值问题的基本方程。考虑到体力与面力为伴生力,采用变积法建立了有限变形广义拟Hamilton原理。按照基本变量之间的对应关系,将基于基面力的有限变形广义拟Hamilton原理转化为以第二类P-K应力张量和Green应变张量为基本变量的有限变形广义拟Hamilton原理。进而证明本文建立的基于基面力的有限变形广义拟Hamilton原理的正确性。

一种基于Hamilton型拟变分原理的时间子域法

本文首先给出有阻尼线弹性动力学的一类变量广义Ｈａｍｉｌｔｏｎ型拟变分原理，它能反映动力学初值一边值问题的全部特征。然后，以这类Ｈａｍｉｌｔｏｎ型拟变分原理为基础，提出一种时间子域以五次Ｂ样条函数插值的时间子域法。算例表明，这种动力响应分析新方法的精度和计算效率都明显高于国际上常用的Ｗｉｌｓｏｎ－法和Ｎｅｗｍａｒｋ－β法。

几何非线性弹性动力学中广义Hamilton型拟变分原理

提出了新的各种广义Hamilton型拟变分原理,这些变分原理能反映几何非线性弹性动力学初值一边值问题的全部特征。

耦合热弹性动力学中各类Hamilton型拟变分原理

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想 ,通过作者早已提出的一条简单而统一的途径 ,系统地建立了耦合热弹性动力学的各类Hamilton型拟变分原理 .这种以单一泛函的变分式表示的Hamilton型拟变分原理 ,能精确反映耦合热弹性动力学初值 边值问题的全部特征 .文中首先给出一个在力学上可以认为是广义拟虚功原理的表式 .然后从该式出发 ,通过所给出的一系列广义Legendre变换 ,系统地推导出耦合热弹性动力学的 8类变量、6类变量、4类变量和 2类变量Hamilton型拟变分原理 .同时 。

电源外析原理与拟功率平衡原理及双端口网络等效原理

戴维宁定理和诺顿定理合称戴诺定理,是电路原理中最重要的定理之一,也是求解电路最重要的方法之一,但戴诺定理仅适用于单端口网络。分析总结了实电路和复电路的基本原理,对端口网络进行了完整分类、对双端口网络参数表达进行了分析研究,提出了含激端口网络的反激去激原理和电源外析原理,梳理了平稳电路的拟功率平衡原理和互易性原理,并提出了平稳电路无激双端口网络与含激双端口网络的紧致等效原理,有助于完善实电路和复电路的知识体系。

非保守薄壁结构系统的广义拟余Hamilton原理及其应用

采用加零变换法和变积方法,并考虑伴生力特性,建立了适用于非保守薄壁结构系统的广义拟余Hamilton原理。应用该原理解决非保守薄壁结构系统扭转动力学问题,给出同时求解薄壁结构的剪流和转角两类变量的计算方法,最后,讨论了相关的问题。

Origin软件在化工原理实验数据拟合中的应用

针对化工原理实验中图表、公式等计算较多的问题,目前普遍采用计算机软件辅助数据与图形处理,介绍了基于Origin软件对数据进行线性拟合与非线性曲线拟合的处理方法,将其应用于化工原理实验教学。该方法不仅有方便、快捷、准确性高的特点,而且有良好的应用效果,有效地提高了学生的综合应用能力。

浅水问题的约束Hamilton变分原理及祖冲之类保辛算法

针对浅水流问题,将不可压缩条件作为约束处理,提出一种约束Hamilton变分原理,并利用该变分原理,推出一种基于位移和压强的浅水方程(SWE-DP).针对SWE-DP,构造了一种结合有限元和祖冲之类算法的混合数值方法.通过数值算例,将SWE-DP与两个现有的浅水方程进行了数值比较,从而验证了SWE-DP的可靠性,并验证了针对SWE-DP构造的数值算法的正确性.此外,数值算例还显示出祖冲之类算法在对浅水波进行长时间仿真时,具有很好的表现.

基于拟可积Hamilton系统的铁路桥梁动力可靠度计算研究

铁路运输提速增载,迫切需要对铁路桥梁动力可靠度进行研究。本文基于振型空间,首先推导出结构体系的广义动能和势能,继而基于拟Hamilton系统理论,推导出铁路混凝土桥梁的拟可积Hamilton系统方程。只考虑横向和扭转位移,得到铁路混凝土桥梁的条件可靠性函数所满足的BK方程及其定量边界、初值条件,可用中心差分法进行求解。以实际桥梁为算例,用上述方程求解其在列车荷载下的动力可靠度,得出或验证了与实际情况相符的若干重要结论,结果表明:动力可靠度和概率密度峰值,随桥梁初始能量的增大而减小,随桥梁边界能量的增大而增大;不同跨度桥梁分析结果与实际情况相符,说明基于拟可积Hamilton系统理论计算铁路桥梁的动力可靠度是可行的。

极小作用原理在二阶Hamilton系统中的应用

综述了用极小作用原理得到的关于二阶Hamilton系统周期解存在性的有关结果

基于Hamilton原理分析柱脚铰接弹性刚架的静力屈曲

基于Hamilton原理导出刚架屈曲的控制方程,求解控制方程,得出了有侧移和无侧移刚架屈曲的计算长度系数μ的解析表达式,给出了刚架屈曲时梁柱的模态方程,画出了不同梁柱线刚度比G下的屈曲模态图.用MATLAB编程计算得到刚架屈曲时的计算长度系数μ的范围,进一步得到了弹性刚架的静力屈曲荷载.结果表明:刚架的计算长度系数随着梁柱线刚度比的增大而减小;有侧移刚架的计算长度系数高于无侧移的,其最小倍数约为2.7,有侧移刚架计算长度系数的范围为2～+∞,无侧移为0.7～1;柱的屈曲模态随着梁柱线刚度比的增大而逐渐明显,梁的屈曲模态与梁柱线刚度比无关.用ANSYS对其进行计算机模拟,其模拟结果和理论值基本吻合,其误差不超过0.4%.

三维管道内有旋流动的涡势函数拟变分原理

通过对一种能解决跨声速有旋流场的数学模型——赝势函数-涡势函数数学模型中的涡势函数进行详细的变分分析,并进一步对涡势函数原方程的数学改造,推导出新型数学模型中涡势函数的几种不同的变分原理,并提出对涡势函数边界条件的处理方法。

一类拟 Hamilton 碰振系统的全局分岔及多解共存现象分析

研究了一类拟Hamilton碰振系统的全局动力学特性,参照同宿轨道的Melnikov函数形式,构造了周期轨道次谐Melnikov函数.并用一类拟Hamilton碰振系统详细介绍了其计算方法和运用,数值结果验证了构造的次谐Melnikov函数的有效性.另外用改进的胞映射方法对这类系统的全局分岔和多解共存现象进行了分析,发现随着外激励力的变动吸引子数量发生变化,各个吸引域形态复杂且相互缠绕.

基于移动原理的拟合推估模型建立区域地壳运动速率场

在区域地壳运动研究中,拟合推估模型兼具函数模型的趋势性和统计模型的灵活性特点,经常用于推估未经观测又需要关注的形变点,然而,拟合推估模型的协方差阵的精确确定制约着其解算精度。在分析几种常用的协方差函数的特点的基础上,提出了基于移动原理的拟合推估模型。实例验证,该方法的推估精度明显高于常规的拟合推估模型。

关于Hamilton原理

Hamilton发展了Lagrange分析力学,他对分析力学的主要贡献是一个原理—Hamilton原理和一个方程-Hamilton方程.本文给出Hamilton原理的经过史,包括Hamilton原著的表述,以及后人对这个原理的理解和发展.

非线性弹性动力学Hamilton型变分原理的革新——非传统Hamilton型变分原理

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想,通过作者早已提出的一条简单而统一的新途径,系统地建立了几何非线性弹性动力学的各类非传统Hamilton型变分原理。而这种非传统Hamilton型变分原理能反映几何非线性弹性动力学初值—边值问题的全部特征,因此它是对Hamilton变分原理的重要革新。文中给出一个重要的积分关系式,可以认为,在力学上它是几何非线性动力学的广义虚功原理的表式。从该式出发,不仅能得到几何非线性动力学的虚功原理,而且通过所给出的一系列广义Legendre变换,还能系统地成对导出几何非线性弹性动力学的5类变量、3类变量、2类变量和1类变量非传统Hamilton型变分原理的互补泛函,以及相空间非传统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之间的内在联系。

优化设计中的拟网格原理(Ⅰ)

在研究目标函数和约束条件的性质与允许误差的条件下 ,研究了断定全局优化方案就存在于变量网格结点中的若干个结点之间的问题 .提出了拟三维空间和超球体概念 ;导出了确定可计算的网格结点公式 。

单柔体动力学拟哈密顿原理的推导

多柔体动力学对空间探索和宇航事业的发展起着非常重要的作用,而单柔体动力学又是多柔体动力学的基础,目前,人们对航天器动力学的研究,所作的工作在数值算法上较多,真正在解析上和理论上做的工作较少。从现有的文献可以看出,不少学者采用变分原理建立柔体动力学控制方程,尤其是哈密顿原理,并且大多数都是直接综合一般力学的哈密顿原理和弹性力学的势能原理建立柔体动力学的控制方程。本文从单柔体动力学的基本方程(该方程可以由微元法得到)出发,利用变积方法推导出其拟哈密顿原理,再通过对所得的泛函求驻值条件得到单柔体动力学的控制方程,并对其作分析和讨论。

Reissner夹层板动力学的非传统Hamilton型变分原理

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想,通过早已提出的一条简单而统一的新途径,系统地建立了Reissner夹层板动力学的各类非传统Hamilton型变分原理.这种新的非传统Hamilton型变分原理能反映这种动力学初值_边值问题的全部特征.文中首先给出一个Reissner夹层板广义虚功原理的表式.然后从该式出发,不仅能得到Reissner夹层板动力学的虚功原理,而且通过所给出的一系列广义Legendre变换,还能系统地成对导出五类变量、二类变量和一类变量非传统Hamilton型变分原理的互补泛函.同时,通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理的内在联系.