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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型
1
作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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侵彻弹引系统非线性动力学模型及响应特性
2
作者 郑卓扬 董恒 +3 位作者 武海军 贾桐庆 杨冠侠 黄风雷 《兵工学报》 北大核心 2025年第4期241-254,共14页
为准确揭示和描述弹体-引信系统(简称弹引系统)在侵彻典型目标过程中引信内部核心器件的过载环境及动态响应,基于空腔膨胀理论获得侵彻过程的弹靶相互作用,分析应力波在战斗部壳体内的传播效应,引入弹引螺纹连接的载荷传递特性及缓冲材... 为准确揭示和描述弹体-引信系统(简称弹引系统)在侵彻典型目标过程中引信内部核心器件的过载环境及动态响应,基于空腔膨胀理论获得侵彻过程的弹靶相互作用,分析应力波在战斗部壳体内的传播效应,引入弹引螺纹连接的载荷传递特性及缓冲材料的非线性响应模式,构建高速侵彻下弹引系统的非线性动力学响应模型,通过理论及实验方法确定模型参数,结合有限元数值仿真研究分析弹引系统的动态响应特性及弹靶参数对过载信号的影响机理和规律。研究结果表明:所建立的非线性动力学响应模型在时-频域特征上与数值仿真结果吻合良好,可更准确地描述高速侵彻下弹引系统的过载传递特性及引信内部器件的真实动力学响应,其响应模式主要为刚性过载和高频结构振动的耦合叠加,螺纹连接会进一步放大过载信号,聚氨酯材料在侵彻冲击环境下体现出一定的吸能滤波作用;弹引系统侵彻多层间隔目标相较于单一半无限目标时的过载信号更为复杂剧烈,弹靶参数决定了弹靶相互作用的频率特性,当侵彻多层间隔目标的弹靶作用频率的整数倍与弹引系统固有频率更接近时,加速度过载会出现峰值显著增大、振荡加剧及信号严重粘连等现象;研究成果为快速有效预测不同弹目特性下引信内部关键模块的真实响应和过载特性、评估其安全性及可靠性提供了技术参考。 展开更多
关键词 弹引系统 波动 振动 非线性动力学模型 时频域特性
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基于非线性动力学稀疏辨识的涡致振动系统建模
3
作者 季廷炜 王亮 +2 位作者 谢芳芳 张鑫帅 郑畅东 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期402-412,432,共12页
以二维和三维圆柱涡致振动(VIV)系统为研究对象,通过非线性动力学稀疏辨识(SINDy)的方法,识别VIV系统的结构响应模型和尾流振荡模型.对模型进行验证和分析,得到VIV系统的流固耦合模型,实现不同缩减速度下圆柱VIV位移和速度响应的预测.... 以二维和三维圆柱涡致振动(VIV)系统为研究对象,通过非线性动力学稀疏辨识(SINDy)的方法,识别VIV系统的结构响应模型和尾流振荡模型.对模型进行验证和分析,得到VIV系统的流固耦合模型,实现不同缩减速度下圆柱VIV位移和速度响应的预测.结果表明,采用SINDy算法,识别了带有附加阻尼的二维VIV系统的结构响应模型.该模型与流固耦合系统的动力学特征表现出明显的规律:当涡致振动系统处于锁定(lock-in)区域时,附加阻尼随缩减速度变大而基本保持不变,结构的无量纲最大振幅保持在较高水平;当涡致振动系统处于非锁定区域时,附加阻尼随缩减速度变大而呈现线性下降的特征,结构的无量纲振幅保持在较低水平.基于SINDy方法识别的二维VIV系统流固耦合模型和三维VIV系统结构响应模型有较好的预测能力,其中二维VIV系统流固耦合模型有一定的泛化能力.模型预测值能够表征原系统的运动特征,对二维VIV系统结构位移响应预测的相对误差小于6%,结构速度响应预测的相对误差小于5%,对三维VIV系统结构位移和速度响应预测的相对误差小于4%. 展开更多
关键词 稀疏辨识 涡致振动 流固耦合 降阶模型 非线性动力学
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一类具有周期治疗和非局部感染的反应扩散多菌株HIV模型的动力学分析
4
作者 陈龙昊 吴鹏 何泽荣 《应用数学》 北大核心 2025年第2期584-594,共11页
该文建立了一类周期反应扩散多菌株HIV感染模型,并考虑了空间异质性和非局部接触两个重要因素.首先,研究了模型的适定性,其次,通过更新方程推导出模型下一代再生算子R(x)并定义了模型的基本再生数R_(0)为R(x)的谱半径,同时讨论了R_(0)... 该文建立了一类周期反应扩散多菌株HIV感染模型,并考虑了空间异质性和非局部接触两个重要因素.首先,研究了模型的适定性,其次,通过更新方程推导出模型下一代再生算子R(x)并定义了模型的基本再生数R_(0)为R(x)的谱半径,同时讨论了R_(0)对应特征问题的主特征值之间的等价关系.最后,分析了系统关于阈值R_(0)的动力学行为,即R_(0)<1时无感染周期解是全局渐近稳定的,R_(0)>1时系统是一致持久的. 展开更多
关键词 多菌株HIV模型 周期治疗 反应扩散 非局部感染 基本再生数 阈值动力学
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嗜热链球菌JM108发酵动力学模型的建立 被引量：1
5
作者 孙文 李宝磊 +7 位作者 侯保朝 洪维鍊 何剑 梁超 张宇 满朝新 姜毓君 郭鸰 《食品工业科技》 北大核心 2025年第3期159-165,共7页
本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量... 本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量进行测定,采用3种经典模型Logistic模型、Boltzmann模型和SGompertz模型对实验值进行非线性拟合。非线性拟合结果表明,Logistic模型最适合用于描述细菌生长动力学、乳酸生成动力学和葡萄糖消耗动力学,其R2值分别为0.9974、0.9947和0.9964,均大于0.99,拟合值与实验值的误差均小于15%,拟合良好,表明所建立的动力学模型能够较好地预测发酵过程的动态变化。嗜热链球菌JM108生长量动力学方程为:y=8.59+-2:39/1+(x/2.32)^(0.02);乳酸生成量动力学方程为:y=1.05+-1:061+(x/3.67)^(3.23);葡萄糖消耗量动力学方程为:y=0.02+0.151+(x/3.47)^(3.90)。建立嗜热链球菌JM108的发酵动力学模型,为描述发酵的动力学特征提供了理论支持。 展开更多
关键词 嗜热链球菌JM108 发酵 发酵过程 非线性拟合 发酵动力学模型
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干旱半干旱地区变时滞反应扩散植被-水系统的阈值动力学
6
作者 胡静 朱磊 +2 位作者 任杰 吴涵 张启敏 《应用数学》 北大核心 2025年第1期71-78,共8页
考虑地表水的渗透和扩散作用对干旱半干旱地区生态系统的影响,本文建立了具有时变时滞的反应扩散植被-水系统模型.给出阈值R^(*),并讨论了系统的动力学行为,当R^(*)<1时,系统的无植被平衡点局部渐近稳定.当R^(*)>1,植被一致持久.... 考虑地表水的渗透和扩散作用对干旱半干旱地区生态系统的影响,本文建立了具有时变时滞的反应扩散植被-水系统模型.给出阈值R^(*),并讨论了系统的动力学行为,当R^(*)<1时,系统的无植被平衡点局部渐近稳定.当R^(*)>1,植被一致持久.此外,通过拉丁方抽样(LHS)及偏秩相关系数(PRCCs)方法对模型阈值进行敏感性分析,给出了参数对系统动力学行为的影响并为制定防治荒漠化的措施提出建议.此外,通过分析系统有限时间稳定性,讨论了时滞对植被水模型的动力学行为的影响. 展开更多
关键词 植被-水模型 阈值动力学 反应扩散 敏感性分析 有限时间稳定
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黑麦挂面微波间歇干燥特性及动力学模型研究
7
作者 程丽丽 张媛媛 +2 位作者 唐雪燕 王娇 张仲欣 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第5期241-247,共7页
以黑麦挂面为对象,采用微波间歇干燥方法,研究不同微波功率、装载量和面条厚度对黑麦挂面干燥特性和有效水分扩散系数的影响,通过SPSS软件对5种干燥动力学模型进行拟合,得到黑麦挂面间歇微波干燥动力学模型,并对微波干燥黑麦挂面进行品... 以黑麦挂面为对象,采用微波间歇干燥方法,研究不同微波功率、装载量和面条厚度对黑麦挂面干燥特性和有效水分扩散系数的影响,通过SPSS软件对5种干燥动力学模型进行拟合,得到黑麦挂面间歇微波干燥动力学模型,并对微波干燥黑麦挂面进行品质评价。结果表明,黑麦挂面微波间歇干燥主要表现为降速干燥,微波功率越大、装载量越小、挂面厚度越薄,干燥速度越快,干燥用时越短;干燥中有效水分扩散系数为1.18039×10^(-11)~2.96702×10^(-11)m^(2)/s,并随着微波功率和挂面厚度的增加而增大,随着装载量的增加而减小;通过模型拟合发现,Logarithmic模型是黑麦挂面间歇微波干燥的最佳模型,R2最大,χ^(2)和均方根误差最小,可有效描述黑麦挂面微波干燥时水分的变化过程;微波干燥黑麦挂面色泽较好,黑红发亮,抗弯曲特性高,熟断条率为0,蒸煮损失率为7.70%,质构特性良好,具有商品价值。该研究为微波技术在挂面生产的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 黑麦挂面 微波间歇干燥 干燥特性 动力学模型 有效水分扩散系数
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基于协同扩散模型的PPGs溶胀动力学
8
作者 魏志毅 范海明 +4 位作者 王杰祥 张金泽 刘佳音 杨留洋 张玲可儿 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期165-173,共9页
预交联凝胶颗粒(PPGs)是一种有高吸水特性的聚合物凝胶材料,已被广泛应用于油田调剖堵水。PPGs的吸水溶胀特性与凝胶网络结构性质紧密相关,溶胀动力学方法是一种简便的评价PPGs凝胶网络结构特性的方法。对比分析Voigt模型与THB协同扩散... 预交联凝胶颗粒(PPGs)是一种有高吸水特性的聚合物凝胶材料,已被广泛应用于油田调剖堵水。PPGs的吸水溶胀特性与凝胶网络结构性质紧密相关,溶胀动力学方法是一种简便的评价PPGs凝胶网络结构特性的方法。对比分析Voigt模型与THB协同扩散模型的特点,通过合理的等效球形假设与公式简化得到r-THB模型溶胀动力学公式。利用协同扩散系数(D_(c))作为表征凝胶的网络结构的特性参数,由混合项D_(mix)、弹性项D_(el)和离子项D ion三个分量组成,分析D_(c)的影响因素与变化规律。结果表明:D_(c)随着交联剂的含量增加而增加,这是由于交联剂浓度增加了D_(el);D_(c)随矿化度的增加而减小,这主要是由于盐浓度增加减小道南平衡渗透压,减小D ion分量;基于r-THB模型的凝胶溶胀动力学研究方法为表征凝胶网络结构性质提供一种简便有效的处理方式。 展开更多
关键词 预交联凝胶颗粒 溶胀动力学 Voigt模型 THB协同扩散模型 协同扩散系数
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含摩擦力的行星齿轮传动系统非线性动力学模型 被引量：27
9
作者 朱恩涌 巫世晶 +2 位作者 王晓笋 邓明星 潜波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期217-220,236,共5页
建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了... 建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了双齿啮合区的齿面摩擦力对齿轮系统振动的影响,推导了系统多间隙,变参数和多自由度的动力学微分方程组。最后运用变步长Gill积分法求解系统多自由度间隙型非线性微分方程组,得到了考虑滑动摩擦力影响时系统的振动响应。 展开更多
关键词 行星齿轮 摩擦力 非线性动力学模型 时变啮合刚度 齿侧间隙
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高速动车组空气弹簧横向非线性动力学模型研究 被引量：4
10
作者 戚壮 李芾 +2 位作者 丁军君 黄运华 虞大联 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期111-118,共8页
针对基于气动力学原理和空气弹簧几何结构推导出的空气弹簧横向刚度解析解不易直接应用于高速动车组动力学计算的问题,通过拟合非线性有限元计算的空气弹簧横向刚度特性曲面,参考空气弹簧横向刚度解析解公式的形式,建立空气弹簧横向刚... 针对基于气动力学原理和空气弹簧几何结构推导出的空气弹簧横向刚度解析解不易直接应用于高速动车组动力学计算的问题,通过拟合非线性有限元计算的空气弹簧横向刚度特性曲面,参考空气弹簧横向刚度解析解公式的形式,建立空气弹簧横向刚度的二次函数模型;对空气弹簧的横向刚度二次函数模型中的二次项系数进行修正,又可得到空气弹簧的纵向刚度二次函数模型;将由横向刚度和纵向刚度的二次函数模型构成的空气弹簧横向非线性模型引入高速动车组的动力学计算,并与空气弹簧线性模型进行对比。结果表明:空气弹簧的横向非线性特性对高速动车组直线运行时的横向平稳性影响不大,但会降低高速动车组的曲线通过性;在高速动车组的动力学分析中采用空气弹簧横向和纵向刚度的二次函数模型,不但能够体现空气弹簧实际的横向非线性特性,而且能够提高高速动车组动力学模型的计算精度。 展开更多
关键词 空气弹簧 横向刚度 纵向刚度 动力学模型 非线性 高速动车组
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新滩滑坡非线性动力学模型方法研究 被引量：7
11
作者 张英 齐欢 王小平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2002年第4期33-35,共3页
利用非线性动力学模型方法的动态特性 ,结合实测资料和数值计算 ,构建了滑坡时间预测问题的滑坡非线性灰色预测模型和非线性混沌预测模型 ,通过反演和优化而得出滑坡预测问题的计算的结果。经实例验证 ,效果较好。
关键词 滑坡 非线性 动力学模型
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旋翼液弹阻尼器模型试验与非线性动力学特性分析 被引量：9
12
作者 武珅 杨卫东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期318-323,共6页
在时域内建立了液弹阻尼器的数学模型,利用筒式液弹阻尼器试验件,进行液弹阻尼器动力学特性试验,研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响;并基于试验数据,进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果表明,液弹阻尼器的动力学... 在时域内建立了液弹阻尼器的数学模型,利用筒式液弹阻尼器试验件,进行液弹阻尼器动力学特性试验,研究结构参数、运动参数对液弹阻尼器性能的影响;并基于试验数据,进行非线性滞弹位移场(ADF)模型参数识别。结果表明,液弹阻尼器的动力学性能稳定,耗能能力强。通过液弹阻尼器模型重构曲线与试验曲线的比较,证实了本文模型能够模拟液弹阻尼器的动力学特性,可用于带液弹阻尼器的直升机旋翼系统气弹稳定性分析。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 液弹阻尼器 非线性ADF模型 动力学性能
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回燃现象的非线性动力学模型 被引量：5
13
作者 翁文国 范维澄 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期314-318,共5页
回燃是在通风受限的建筑火灾进入缺氧燃烧甚至闷烧后 ,由于新鲜空气的突然大量补充引起热烟气急剧燃烧的现象 ,这种转捩现象是典型的非线性行为。利用能量平衡原理建立了建筑火灾中回燃现象的简化数学模型 ,并利用非线性动力学中的突变... 回燃是在通风受限的建筑火灾进入缺氧燃烧甚至闷烧后 ,由于新鲜空气的突然大量补充引起热烟气急剧燃烧的现象 ,这种转捩现象是典型的非线性行为。利用能量平衡原理建立了建筑火灾中回燃现象的简化数学模型 ,并利用非线性动力学中的突变原理分析其突变机理。结果表明 ,回燃现象是一种典型的突变行为 。 展开更多
关键词 建筑火灾 回燃 非线性动力学 通风 数学模型
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物流园区协同的非线性动力学模型 被引量：7
14
作者 梁世翔 孙守成 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2006年第5期895-898,共4页
物流园区是物流产业协同的重要表现形式,研究园区企业的迁移规律,对于政府制定相应的园区政策,吸引企业入驻具有重要的意义.文中论述了园区企业的迁移规律,构建了物流园区的态度空间和物流产业构形,建立了园区物流企业迁移的非线性动力... 物流园区是物流产业协同的重要表现形式,研究园区企业的迁移规律,对于政府制定相应的园区政策,吸引企业入驻具有重要的意义.文中论述了园区企业的迁移规律,构建了物流园区的态度空间和物流产业构形,建立了园区物流企业迁移的非线性动力学模型.通过分析园区企业聚集的特点和规律,提出了物流园区企业迁移模型的参数估计方法,此方法可用于指导物流园区的管理与控制. 展开更多
关键词 非线性动力学模型 物流园区 协同
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赤潮藻类非线性动力学模型的分岔及稳定性研究 被引量：3
15
作者 王洪礼 冯剑丰 +1 位作者 沈菲 孙景 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期671-676,共6页
　选取两种常见赤潮藻类和一种浮游动物,考虑生态环境的富营养化及赤潮藻类与浮游动物的相互作用,建立了多种群赤潮藻类的非线性动力学模型·　首次运用现代非线性动力学理论,对模型的稳定性及分岔行为进行了研究·　得到了发生... 　选取两种常见赤潮藻类和一种浮游动物,考虑生态环境的富营养化及赤潮藻类与浮游动物的相互作用,建立了多种群赤潮藻类的非线性动力学模型·　首次运用现代非线性动力学理论,对模型的稳定性及分岔行为进行了研究·　得到了发生Hopf分岔时的分岔参数值,判断了极限环的稳定性。 展开更多
关键词 非线性动力学模型 稳定性研究 藻类 赤潮 非线性动力学理论 HOPF分岔 浮游动物 相互作用 富营养化 生态环境 分岔行为 周期分岔 多种群 参数值 极限环
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连续转子系统的非线性动力学模型 被引量：3
16
作者 王立平 李晓峰 +1 位作者 史铁林 杨叔子 《汽轮机技术》 北大核心 1999年第2期97-99,共3页
考虑转子的质量、转动惯量、弯曲和剪切变形及轴承油膜力等非线性因素的影响，根据欧拉———伯努利梁理论并用哈密顿原理构造了转子系统多自由度的动力学模型。
关键词 连续转子系统 非线性 动力学模型
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碰摩转子系统的非线性动力学模型 被引量：2
17
作者 王立平 叶佩青 +2 位作者 尹文生 段广洪 汪劲松 《汽轮机技术》 EI 北大核心 2000年第6期336-338,共3页
基于故障诊断的迫切需要 ,在考虑到轴承油膜力作用的同时 ,构造了碰摩转子系统的非线性动力学模型 ,为转子系统的故障诊断提供了理论依据。
关键词 转子 碰摩 非线性动力学模型 汽轮机 旋转机械
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煤炭需求量预测非线性动力学模型 被引量：2
18
作者 张玉祥 王玉浚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期596-600,共5页
突破传统分析方法，引入浑沌分析，对煤炭需求量演变规律进行探索．以煤炭需求量时间序列数据为基础，从非线性动力学观点出发，研究其所蕴含的动力学特征；求解描述该系统的相空间特征及其吸引子，建立煤炭需求量预测非线性动力学模型... 突破传统分析方法，引入浑沌分析，对煤炭需求量演变规律进行探索．以煤炭需求量时间序列数据为基础，从非线性动力学观点出发，研究其所蕴含的动力学特征；求解描述该系统的相空间特征及其吸引子，建立煤炭需求量预测非线性动力学模型，采用Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ熵分析给出煤炭需求量确定性预测的时间尺度．结果表明，浑沌分析较传统途径更多地利用了时间序列中包含的丰富信息，是一种全新的分析途径，在该领域具有广阔的应用前景． 展开更多
关键词 煤炭 需求量 非线性 动力学模型 浑沌分析
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超声塑性加工系统的非线性动力学模型 被引量：5
19
作者 何勍 闻邦椿 《辽宁工学院学报》 2001年第6期57-59,共3页
介绍了超声塑性加工系统的构成 ,讨论了振动传输系统的动力学建模问题 。
关键词 非线性系统 动力学模型 超声塑性加工系统 振动传输系统
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非线性动力学模型识别的人工神经网络方法及其应用 被引量：2
20
作者 张奇志 冯夏庭 林韵梅 《中国矿业》 1995年第6期39-42,共4页
本文从微分方程数值解的观点讨论了时间序列分析的随机理论与现代非线性动力学方法的联系，就预报公式而言。非线性动力学方法更具有广泛性。
关键词 时间序列 非线性 神经网络 动力学模型
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