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窄带随机噪声参数激励下非线性碰撞系统的响应 被引量:2
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作者 戎海武 王向东 +1 位作者 徐伟 方同 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期560-566,共7页
研究了单自由度非线性单边约束碰撞系统在窄带随机噪声参数激励下的响应问题,窄带噪声采用有界随机噪声模型。用Zhurav lev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。在没有随机扰动情形... 研究了单自由度非线性单边约束碰撞系统在窄带随机噪声参数激励下的响应问题,窄带噪声采用有界随机噪声模型。用Zhurav lev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。在没有随机扰动情形,给出了系统响应幅值满足的代数方程;在有随机扰动情形,结合线性化方法和矩方法给出了系统响应幅值二阶矩近似解的解析表达式。讨论了系统阻尼项、非线性项、窄带随机噪声的带宽、中心频率和振幅以及碰撞恢复系数等参数对于系统响应的影响。理论计算和数值模拟表明,系统响应将随激励频率和振幅的增大而增大,而随系统阻尼和非线性强度的增大而减少。并发现了随机跳跃现象,即当随机激励的振幅超过某个阈值时,系统的稳态响应将从零解跳跃为一个较大的非零解;而当随机扰动的强度超过某个阈值时,系统的稳态响应将从一个较大的非零解跳跃为零解。 展开更多
关键词 线性碰撞系统 参数激励 Zhuravlev变换 随机平均法 随机跳跃
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窄带随机噪声激励下线性碰撞系统的响应 被引量:2
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作者 戎海武 王向东 +2 位作者 罗旗帜 徐伟 方同 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第9期1084-1091,共8页
研究了单自由度线性单边碰撞系统在窄带随机噪声激励下的次共振响应问题.用Zhurav-lev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.在约束距离为0时,用矩方法给出了系统响应幅值二阶矩的解... 研究了单自由度线性单边碰撞系统在窄带随机噪声激励下的次共振响应问题.用Zhurav-lev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.在约束距离为0时,用矩方法给出了系统响应幅值二阶矩的解析表达式.在约束距离不为0时,近似地得到了系统响应幅值二阶矩的解析表达式.讨论了系统阻尼项、窄带随机噪声的带宽和中心频率以及碰撞恢复系数等参数对于系统响应的影响.理论计算和数值模拟表明,系统响应幅值将在激励频率接近于次共振频率时达到最大,而当激励频率逐渐偏离次共振频率时,系统响应迅速衰减.数值模拟表明提出的方法是有效的. 展开更多
关键词 单自由度线性碰撞系统 次共振响应 Zhuravlev变换法 随机平均法
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窄带随机噪声作用下单自由度非线性碰撞系统的响应 被引量:2
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作者 戎海武 王向东 +1 位作者 徐伟 方同 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期73-79,共7页
研究了单自由度非线性单边碰撞系统在窄带随机噪声激励下的次共振响应问题。用Zhuravlev变换将碰撞系统转化为速度连续的非碰撞系统,然后用随机平均法得到了关于慢变量的随机微分方程。在没有随机扰动情形,得到了系统响应幅值满足的代... 研究了单自由度非线性单边碰撞系统在窄带随机噪声激励下的次共振响应问题。用Zhuravlev变换将碰撞系统转化为速度连续的非碰撞系统,然后用随机平均法得到了关于慢变量的随机微分方程。在没有随机扰动情形,得到了系统响应幅值满足的代数方程;在有随机扰动的情形下,给出了系统响应稳态矩计算的迭代公式。讨论了系统阻尼项、非线性项、随机扰动项和碰撞恢复系数等参数对于系统响应的影响。理论计算和数值模拟表明,系统响应幅值将在激励频率接近于次共振频率时达到最大。而当激励频率逐渐偏离次共振频率时,系统响应迅速衰减。 展开更多
关键词 单自由度非线性碰撞系统 次共振响应 Zhuravlev变换法 随机平均法
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有界随机噪声激励下碰撞系统的最大Lyapunov指数 被引量:3
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作者 戎海武 王向东 +2 位作者 罗旗帜 徐伟 方同 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期752-755,806,共4页
为了研究单自由度线性单边碰撞系统在有界随机噪声参数激励下的最大Lyapunov指数和稳定性问题,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。在没有随机扰动的情形下,给出了系统... 为了研究单自由度线性单边碰撞系统在有界随机噪声参数激励下的最大Lyapunov指数和稳定性问题,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。在没有随机扰动的情形下,给出了系统最大Lyapunov指数的值;在有随机扰动的情形下,通过求解FPK方程得到了系统的不变测度和最大Lyapunov指数的解析表达式。研究结果表明:随着系统阻尼项、有界随机噪声带宽、碰撞恢复系数的减少和有界随机噪声振幅的增大,最大Lyapunov指数增加;当随机激励的中心频率等于系统固有频率的两倍时,系统的Lyapunov指数达到最大,从而使系统变得更不稳定。根据系统的Lyapunov指数得到了系统稳定的充分必要条件,即当Lyapunov指数大于零时系统几乎必然不稳定,而当Lyapunov指数小于零时系统几乎必然稳定,Lyapunov指数等于零为系统的稳定性分叉点,并讨论了相应的稳定性分叉问题。 展开更多
关键词 线性碰撞系统 参数主共振响应 随机平均法 最大LYAPUNOV指数
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有界随机噪声激励下碰撞系统的稳定性 被引量:2
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作者 戎海武 王向东 +1 位作者 黄勇 吴楚芬 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期750-755,893,共6页
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。采用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。利用随机线性变化得到了控制第p阶Lyapunov指数... 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。采用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。利用随机线性变化得到了控制第p阶Lyapunov指数的矩阵的特征值。在没有随机扰动的情况下,给出了系统最大Lyapunov指数的解析表达式;在有随机扰动的情况下,给出了系统任意阶矩Lyapunov指数的数值算法,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:随着随机激励振幅变大,任何正数p阶矩稳定性区域都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况时,系统的稳定性区域变得最小;在一定的参数区域内,随机扰动使得系统稳定化。 展开更多
关键词 线性碰撞系统 参数主共振响应 矩稳定性 Zhuravlev变换 随机平均法
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