矩形薄板在面内随机参数激励下的随机稳定性与分岔研究

根据小挠度薄板的弹性理论建立了矩形薄板的受面内随机激励的振动模型,并用Galerkin变分法将其化简为常微分非线性动力学方程。又利用拟不可积Hamilton平均理论将方程等价为一个一维的Ito随机微分方程,并通过计算系统的最大Lyapunov指数来研究系统的局部随机稳定性,同时利用奇异边界理论研究了模型的全局稳定性,最后通过稳态概率密度函数的形状研究了系统参数对发生的随机Hopf分岔现象的影响,发现随机Hopf分岔在两个关键值附近发生,数值模拟结果验证了理论分析的正确性。

载流圆板在磁场中的随机稳定性分析

本文根据大挠度板壳力学基础理论和电磁弹性力学理论,建立了载流圆板的非线性磁弹性随机振动力学模型,采用伽辽金变分法将其变换成非线性常微分动力学方程.通过拟不可积哈密顿系统的平均理论将该方程等价为一个一维伊藤随机微分方程.通过计算该方程的最大Lyapunov指数判断该系统的局部随机稳定性,并进一步采用基于随机扩散过程的奇异边界理论判断该系统的全局稳定性.最后通过讨论该系统的稳态概率密度函数图的形状变化讨论了该动力系统的随机Hopf分岔的变化规律,并采用数值模拟对理论分析进行了验证.

矩形薄板在面内随机参数激励下的随机分岔研究

建立了四边简支的矩形薄板在受面内随机激励时的振动模型,并用Galerkin法将该系统化简为二自由度常微分非线性动力学方程组。得出系统的广义能量(Hamilton函数)表达式后,又利用拟不可积Hamilton系统平均理论将方程等价为一个一维的Ito随机扩散过程,并通过计算该系统的最大Lyapunov指数来研究系统的局部随机稳定性,同时利用基于随机扩散过程的奇异边界理论研究了模型的全局稳定性,最后通过稳态概率密度函数的形状变化探讨了系统参数变化对系统随机Hopf分岔的影响。数值模拟结果验证了理论分析的正确性。

四边简支载流矩形薄板在磁场中的随机分岔

根据板壳力学与磁弹性力学理论,建立了在横向磁场与机械载荷共同作用下的四边简支载流矩形薄板的非线性随机振动模型,利用Galerkin变分法将其化简为非线性微分动力学方程。其次使用拟不可积Hamilton系统的随机平均理论将方程等价为一个一维的It随机微分方程,并通过计算该系统的最大Lyapunov指数来判断该系统的局部稳定性,同时利用奇异边界理论判断其系统的全局稳定性。最后通过稳态概率密度函数的变化研究了系统参数对发生的随机Hopf分岔的影响。并采用数值模拟对理论分析进行了验证。

Stochastic Bifurcation of Rectangular Thin Plate Vibration System Subjected to Axial Inplane Gaussian White Noise Excitation

A stochastic nonlinear dynamical model is proposed to describe the vibration of rectangular thin plate under axial inplane excitation considering the influence of random environment factors. Firstly, the model is simplified by applying the stochastic averaging method of quasi-nonintegrable Hamilton system. Secondly, the methods of Lyapunov exponent and boundary classification associated with diffusion process are utilized to analyze the stochastic stability of the trivial solution of the system. Thirdly, the stochastic Hopf bifurcation of the vibration model is explored according to the qualitative changes in stationary probability density of system response, showing that the stochastic Hopf bifurcation occurs at two critical parametric values. Finally, some explanations are given in a simple way on the potential applications of stochastic stability and bifurcation analysis.