简介：中心直裂纹巴西圆盘试样可以用于脆性材料在纯Ⅰ型、纯Ⅱ型以及Ⅰ-Ⅱ复合型载荷下的动态断裂韧度的测试．通过改变径向冲击的加载角口（加载方向相对于裂纹的倾斜角），可以方便地实现不同的Ⅰ、Ⅱ型动态断裂实验．本文用有限元软件ANSYS对试样进行动态复合型断裂模拟分析，研究了不同载荷、不同材料以及不同试样尺寸对动态无量纲应力强度因子的影响，得到了纯Ⅱ型加载所对应的加载角θa的近似计算公式．对于在斜坡载荷作用下的复合型断裂，Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子具有相似的时间历程曲线，其比值逐渐趋近于一个常数．本文给出了不同无量纲裂纹长度的试样在不同加载角下对应的Ⅰ、Ⅱ型无量纲应力强度因子的比值K1（t）／KⅡ（t）（该比值称为复合比），利用该复合比，可以通过应变能密度因子准则求出试样的起裂角β0，得到的结果与文献给出的试验结果吻合得很好．

简介：针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜（PVDF）作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器的复合材料层合板的力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度的影响.基于模态控制力/力矩最大化的原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板前几个低阶模态应变最大的区域,通过算例得出结构受控前后的时域和频域响应以及各MFC作动器所需的控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向的相应变化.

简介：研究采用串级PID控制的奇异摄动磁悬浮系统参数稳定范围．首先给出磁悬浮系统的串级PID控制算法与模型，讨论了系统稳定应该遵循的两个条件：一个是慢变子系统PID控制的渐近稳定条件，另一个是快变子系统电流环稳定条件，从而推导出基于串级PID控制的磁悬浮系统所应遵循的参数稳定范围和摄动参数稳定上界．结论说明由于电流环稳定条件与PID稳定条件存在较强耦合，对系统固有参数要求较为严格，导致实际系统调试难度较大。

简介：数字采样控制是当代主流控制技术,具有变更控制律方便、可靠性高、实时性好、抗干扰能力强等特点.本文研究基于采样PD反馈的倒立摆控制系统自平衡问题,其受控方程是一类具有时变时滞的时滞微分方程,其时滞是分段线性函数.首先将闭环系统方程转化为一个差分方程,然后研究了时滞量和采样周期对差分方程的稳定性区域的影响,进而给出了使差分方程具有最快收敛速度的最优增益的计算方法,最后研究了时滞量和采样周期对差分方程收敛速度的影响.数值算例表明,时滞量和采样周期对倒立摆控制系统稳定性以及收敛速度具有重要影响.

简介：讨论了在色噪声激励下，具有独立常数率捕捞和庇护所效应的捕食生态系统的稳定性问题．在弱扰动假设下应用Stratonovich-Khasminskii随机平均原理分别得到了两个物种的稳态概率密度，并研究了捕捞强度E1，色噪声强度Kii，谱宽和噪声相关时间对两个物种的稳态概率密度的影响．Monte-Carlo模拟验证理论求解的合理性．研究表明：1）随着捕捞活动的增大，随机因素对生态系统的影响逐渐减弱；2）噪声强度越大，生态系统越不稳定；3）随机激励的谱带越宽，生态系统越稳定；4）随机激励的相关时间越小，生态系统越稳定．

简介：研究3D刚体摆姿态稳定性的滑模控制问题．3D刚体摆由一个刚体绕一固定且无摩擦的支点旋转，刚体受到恒重力作用且具有三个转动自由度．针对3D刚体摆平衡位置处的姿态稳定控制问题，设计了滑模控制器并分析了角速度和姿态的渐进稳定性．由Lyapunov直接法找出了各个滑模系数取值的充分条件，并通过数值仿真实验验证了滑模控制方法的有效性．

简介：研究了单自由度线性单边碰撞系统在有界随机噪声参数激励下系统的矩稳定性问题．用Zhuravlev变换将碰撞系统转化为连续的非碰撞系统，然后用随机平均法得到了关于慢变量的随机微分方程．利用伊藤法则给出了系统一、二阶矩满足的常微分方程，根据微分方程的稳定性理论得到了系统一阶矩稳定充分必要条件的解析表达式和二阶矩稳定充分必要条件的数值算法，并对理论结果用数值方法进行了仿真计算．理论分析和数值仿真表明，无论是相对于一阶矩还是二阶矩的稳定性，随着随机激励振幅变大，系统的稳定性区域变小从而使得系统变得不稳定．而当调谐参数趋于零系统达到参数主共振情形时，系统的稳定性区域变得最小．当随机噪声强度逐渐变小趋于零时，由二种矩稳定性给出的稳定性区域变得一致．在一定的参数区域内，随机噪声使得系统稳定化．

简介：圆射流碎裂过程的理论研究对于发动机喷雾与燃烧科学研究至关重要,线性稳定性理论是对射流碎裂过程研究的一种重要方法.论述了粘性圆射流在不可压缩气体介质中的线性稳定性理论分析,应用液、气相的线性化纳维-斯托克斯量纲一控制方程组和量纲一化的线性运动学和动力学边界条件,采用对动量方程点乘哈密顿算子的方法,推导出了n阶量纲一色散准则关系式.

简介：结合材料力学中曲率的概念，利用格罗斯曼理论计算气动力，应用拉格朗日方程建立了一类大展弦比机翼的非线性动力学模型．对该模型进行了无量纲化处理，利用第一李雅普诺夫量研究了该系统由稳态平衡解向Hopf分岔解（颤振运动）演化的临界条件和路径，以及系统发生benign颤振（超临界）、catastrophic颤振（次临界）的识别条件．利用规范性理论、Hopf分岔定理研究了模型的颤振行为，并研究了不同展弦比对颤振速度的影响．数值模拟验证了理论分析的结果．

简介：为揭示弹箭在高空飞行过程中由于重力持续作用产生大攻角的物理本质，建立了弹道平面内时变参数的弹体运动数学模型，并推导了弹体在高空飞行段的攻角响应方程．同时，为了分析弹道顶点附近锥形运动的稳定性，综合考虑弹体姿态运动和位移运动建立了旋转弹锥形运动的动力学模型．针对大攻角引起显著气动非线性效应的情况，采用李雅普诺夫一级近似方法，给出了弹道顶点附近弹体锥形运动的稳定判据，并通过数值仿真验证了其正确性．

简介：针对多体系统动力学微分-代数方程求解问题,研究基于Lie群表达的约束稳定方法.首先引入新的Lagrange乘子,结合位移约束、速度级约束和加速度级约束方程,构造了新的Lie群微分-代数方程.然后使用向后差商隐式方法和CG(Crouch-Grossman)方法,对微分–代数方程进行离散求解,得到精确度较高的动力学仿真结果.该方法在精确保持各级约束方程的同时,保持旋转矩阵的正交性,并且使系统总能量误差较小.

简介：研究了横向气动载荷和参数激励联合作用下复合材料悬臂外伸矩形板在伸出过程中的非线性动力学问题．根据Reddy的高阶剪切层合板理论，应用Hamilton原理建立了外伸板在横向气动力和参数激励作用下的非线性动力学方程，其中横向气动力采用一阶活塞气动力．然后应用Galerkin方法对系统偏微分形式的非线性方程进行离散，得到了一组时变系数的非线性动力学方程．在此方程的基础上，对复合材料悬臂外伸板进行了数值模拟分析，讨论了外伸速度对悬臂外伸板非线性动力学特性的影响．

简介：以两对边简支另两对边自由的功能梯度材料板为研究对象,首先建立了考虑材料物性参数与温度相关的、在热/机械载荷共同作用下的几何非线性动力学方程,采用渐进摄动法对系统在1：1内共振-主参数共振-1/2亚谐共振情况下的非线性动力学行为进行了摄动分析,得到系统的四自由度平均方程,并对平均方程进行数值计算,分析外激励对系统非线性动力学行为的影响,发现在一定条件下通过改变外激励可以改变系统的运动形式,产生混沌运动.另外,第二阶模态的幅值远比第一阶模态的幅值大,这应该是两阶模态耦合产生内共振的结果,因此,研究该类结构的非线性动力学行为时不应该只考虑一阶模态,而应考虑到前两阶甚至更多阶模态的相互作用,以便于更好地利用或控制其运动形式.

简介：研究了基于飞行遥测数据,使用环境激励模态辨识方法辨识系统的模态参数时,挑选真实模态的方法.首先,详细介绍了ARMA-NExT环境激励模态辨识方法的理论.接着,给出了模态指示因素,并详细分析了基于稳定图方法、频域和时频分析方法的真实模态筛选的方法.最后通过算例研究了飞行模态筛选的过程.研究发现,通过该方法得出结果与频域和时频分析结果基本一致.

简介：柔性飞行器在飞行过程中容易发生大变形,这种变形将导致机翼甚至整个飞行器的气动弹性和飞行动力学特性发生变化,特别是对稳定性的影响.本文采用三段式刚体假设,以变上反角的方式来描述机翼的展向弯曲变形,对一类飞翼式柔性飞行器进行了纵向动力学建模,并进一步分析了操纵面、推力和迎角与上反角的关系,以及变上反角对飞行稳定性的影响.结果表明,在保持速度和高度不变的情况下,稳定性受上反角的影响比较明显,如果变形过大,飞行器将变为动不稳定,且短周期模态不能保持.因此,为了保持飞机的纵向稳定性,必须要控制飞机的变形.

简介：研究了变速轴向运动黏弹性梁参激振动受拉力扰动时在主参数共振和组合参数共振范围内的稳定性．轴向运动梁的黏弹性本构关系引入了物质时间导数．当参激频率接近某一阶固有频率2倍时将发生主参数共振；当参激频率接近某两阶固有频率之和时将发生组合参数共振．运用多尺度法，直接求解轴向运动梁的控制方程，导出了稳定性边界方程．最后，通过数值算例给出了变速轴向运动梁的黏阻尼和干扰拉力对失稳区域的影响结果．

简介：Pre-Botzinger复合体中兴奋性神经元节律性簇放电与呼吸节律的产生关系密切．泄漏电流对神经元簇放电具有重要的调节作用．本文利用双参数分岔分析和快慢变量分离等方法，研究了泄漏电流对耦合神经元簇同步模式及其转迁机制的影响．结果表明，在不同初始条件下，当泄漏电导改变时耦合神经元分别表现为同相“fold／homochnic”型、“subHopf／homoclinic”型和反相“fold／foldcycle”型和“subHopf／foldcycle”型簇放电．本文的研究为进一步探索呼吸节律的产生机制提供了一些见解．

简介：研究了一类具有脉冲干扰和可变时滞区间关联大系统的鲁棒指数稳定性．假设该系统的关联函数满足全局Lipschitz条件，基于矢量Lyapunov函数法和数学归纳法，给出确保该关联系统鲁棒指数稳定的充分条件．最后给出一个数值算例用以说明本文所得到结论的正确性和有效性．

简介：研究了一类具有时滞及非线性特性发生率的SIRS传染病模型，首先利用特征值理论分析了无病平衡点和地方病平衡点的局部稳定性；并以时滞τ作为分岔参数，分析了模型的Hopf分岔行为，运用中心流形定理和规范型理论给出了分岔方向及分岔周期解稳定性的计算公式；最后，数值模拟验证了理论分析结果．