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封闭水平矩形腔内流体自然对流第一次逆叉形分岔的数值研究
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作者 王小华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期249-254,261,共7页
本文采用二阶全展开ETG(Euler-Taylor-Galerkin)分裂步有限元方法,对长宽比为3.5(L/B=3.5,如图1所示)的封闭矩形腔体内,三种Pr数条件下,定常层流范围内,流体自然对流叉形分岔随Rayleigh数的演化过程进行了数值模拟。研究结果表明,该矩... 本文采用二阶全展开ETG(Euler-Taylor-Galerkin)分裂步有限元方法,对长宽比为3.5(L/B=3.5,如图1所示)的封闭矩形腔体内,三种Pr数条件下,定常层流范围内,流体自然对流叉形分岔随Rayleigh数的演化过程进行了数值模拟。研究结果表明,该矩形腔内对应三种Pr数条件下,流体的叉形分岔的演化过程中,在第二次模态Ⅱ型叉形分岔之后,均会出现两个较小尺度涡旋合并,突变为一个较大尺度涡旋的全新叉形分岔模态。即在某临界Ra数两侧,存在定常四涡结构和定常三涡结构两个定常解支,当系统控制参数Ra越过临界值,前者被后者突发性取代,这是完全不同于传统叉形分岔的逆叉形分岔。其数值预报,则采用分半法结合流动拓扑结构及典型截面处速度扩线上鞍点的变化来确定。计算结果表明,在计算的Pr数条件下,随Pr数的增加逆叉形分岔对应临界Ra数的取值也会提高。 展开更多
关键词 封闭水平矩形腔 自然对流 第一次逆叉形分岔 涡合并 鞍点 Pr数的影响
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一类混沌系统中的簇发振荡及其延迟叉形分岔行为 被引量:5
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作者 郑健康 张晓芳 毕勤胜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期540-549,共10页
由于多时间尺度问题在实际工程系统中广泛存在,关于其复杂动力学行为及其产生机制的研究已成为当前国内外的热点课题之一.簇发振荡是多时间尺度系统复杂动力学行为的典型代表,而分岔延迟又是簇发振荡中的常见现象.本文为探讨非线性系统... 由于多时间尺度问题在实际工程系统中广泛存在,关于其复杂动力学行为及其产生机制的研究已成为当前国内外的热点课题之一.簇发振荡是多时间尺度系统复杂动力学行为的典型代表,而分岔延迟又是簇发振荡中的常见现象.本文为探讨非线性系统中分岔延迟所引发的簇发振荡的分岔机制,在一个三维混沌系统中引入参数激励,当激励频率远小于系统的固有频率时,系统产生了两时间尺度簇发振荡.将整个激励项看做慢变参数,激励系统转化为广义自治系统也即快子系统,分析快子系统平衡点的稳定性以及分岔条件,并运用快慢分析法和转换相图揭示了簇发振荡的动力学机理.文中考察了4组参数条件下系统的动力学行为,研究发现当慢变激励项周期性地通过分岔点时,系统产生了明显的超临界叉形分岔延迟行为,随着参数激励振幅的增大,分岔延迟的时间也逐渐延长,当这种延迟的动态行为终止于不同的参数区域时,导致系统轨线围绕不同稳定吸引子(平衡点,极限环)运动,从而得到了不同的簇发振荡行为. 展开更多
关键词 叉形分岔 慢变激励 簇发 吸引域 延迟
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一类电机系统的分岔分析与Hopf分岔控制 被引量:1
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作者 张中华 袁惠群 张宇白 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1051-1056,共6页
针对无刷直流电机系统等效非线性动力系统,运用中心流形理论和Hopf分岔理论研究了系统存在的分岔行为,并设计状态反馈控制器对系统进行Hopf分岔控制,分析了控制参数对Hopf分岔点位置、分岔类型以及分岔周期解振幅的影响。研究结果表明:... 针对无刷直流电机系统等效非线性动力系统,运用中心流形理论和Hopf分岔理论研究了系统存在的分岔行为,并设计状态反馈控制器对系统进行Hopf分岔控制,分析了控制参数对Hopf分岔点位置、分岔类型以及分岔周期解振幅的影响。研究结果表明:控制器中的线性控制部分能改变原系统的Hopf分岔点位置,甚至使Hopf分岔点消失;控制器中的非线性控制部分则可改变原系统的分岔类型及分岔周期解振幅的大小。数值仿真证明控制器设计的有效性。 展开更多
关键词 电气工程 中心流形理论 叉形分岔 HOPF分岔 Hopf分岔控制
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基于伴随系统理论的静态电压稳定鞍结分岔点计算
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作者 王开鹏 张毅威 +1 位作者 陈磊 闵勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第14期7-11,共5页
静态电压稳定鞍结分岔点计算对于电压稳定分析具有重要意义。文中提出了基于伴随系统理论的鞍结分岔点的计算方法。伴随潮流方程存在新增的解曲线,该曲线在分岔点附近具有线性关系,且新增解的Lyapunov函数不为0。选择合适的Lyapunov函数... 静态电压稳定鞍结分岔点计算对于电压稳定分析具有重要意义。文中提出了基于伴随系统理论的鞍结分岔点的计算方法。伴随潮流方程存在新增的解曲线,该曲线在分岔点附近具有线性关系,且新增解的Lyapunov函数不为0。选择合适的Lyapunov函数值,利用伴随潮流扩展方程可求解分岔点附近的新增解,通过线性插值便得到新增解曲线的近似,结合Moore-Spence系统获得鞍结分岔点。最后通过多个算例验证了该方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 电压稳定 伴随系统 鞍结分岔 叉形分岔 Moore-Spence系统
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一类三维非线性系统的复杂簇发振荡行为及其机理 被引量:4
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作者 马新东 姜文安 +2 位作者 张晓芳 韩修静 毕勤胜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1789-1799,共11页
由多时间尺度耦合效应引起的簇发振荡行为是非线性动力学研究的重要课题之一.本文针对一类参数激励下的三维非线性电机系统(该系统可以描述两种自激同极发电机系统的动力学行为,两种系统在数学上等效),研究了当参数激励频率远小于系统... 由多时间尺度耦合效应引起的簇发振荡行为是非线性动力学研究的重要课题之一.本文针对一类参数激励下的三维非线性电机系统(该系统可以描述两种自激同极发电机系统的动力学行为,两种系统在数学上等效),研究了当参数激励频率远小于系统自然频率时的各种复杂簇发振荡行为及其产生机理.通过快慢分析方法,将参数激励作为慢变参数,得到了非自治系统对应的广义自治系统及快子系统和慢变量,并给出了快子系统的稳定性和分岔条件以及系统关于典型参数的单参数分岔图.借助转换相图与分岔图的叠加,分析了对称式delayed subHopf/fold cycle簇发振荡的产生机理及其动力学转迁,即delayed subHopf/fold cycle簇发振荡、焦点/焦点型对称式叉形分岔滞后簇发振荡和焦点/焦点型叉形分岔滞后簇发振荡.研究结果表明,系统会出现两种不同的分岔滞后形式,一种是亚临界Hopf分岔滞后,另一种是叉形分岔滞后,而且控制参数显著影响平衡点的稳定性和分岔滞后区间的宽度.同时初始点的选取则会影响系统动力学行为的对称性.本文的研究进一步加深了对由分岔滞后引起的簇发振荡的认识和理解. 展开更多
关键词 三维非线性系统 簇发振荡 快慢分析 Hopf分岔滞后 叉形分岔滞后
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一类双稳态复合材料层合板的簇发振荡现象分析 被引量:1
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作者 钱有华 杨园 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期612-622,共11页
针对一类参数激励下的双稳态复合材料层合板非线性系统,考虑了一个参数激励频率是另一个的整数倍的情形,并将参数激励视为慢变参数,利用“快慢分析方法”得到了多频参数激励系统的快子系统和慢子系统,分析了快子系统的分岔行为。在平衡... 针对一类参数激励下的双稳态复合材料层合板非线性系统,考虑了一个参数激励频率是另一个的整数倍的情形,并将参数激励视为慢变参数,利用“快慢分析方法”得到了多频参数激励系统的快子系统和慢子系统,分析了快子系统的分岔行为。在平衡点分岔分析中,分析出单模和双模平衡点下快子系统的Hopf和fold分岔条件;利用双参数分岔集,相图、时间历程曲线图、转换相图与平衡分支的叠加图,分析了不同参数下簇发振荡的产生机理及其动力学行为,观察到不同的参数条件下其簇发振荡现象可能与叉形分岔点无关。 展开更多
关键词 簇发振荡 快慢分析方法 叉形分岔 转换相图 慢变参数
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