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色噪声激励下Duffing—Rayleigh—Mathieu系统的稳态响应
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:《振动工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学] O324[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]上海交通大学工程力学系,上海200240, [2]华东理工大学自动化研究所,上海200237, [3]浙江大学应用力学研究所,浙江杭州310027
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(10802030);教育部博士点基金资助项目(200802511005)
中文摘要:

基于广义谐和函数与随机平均原理,研究了具有强非线性的Duffing—Rayleigh—Mathieu系统在色噪声激励下的稳态响应。通过vanderPol坐标变换,将系统运动方程转化为关于幅值与初始相位角的随机微分方程。应用Stratonovich—Khasminskii极限定理,作随机平均,得到近似的二维扩散过程。在此基础上,考虑共振情形,引入相位差变量,做确定性的平均,得到关于幅值与相位差的It6随机微分方程。建立对应的Fokker-Planck—Kolmogorov(FPK)方程,结合边界条件与归一化条件,用Crank—Nicolson型有限差分法求解稳态的FPK方程,得到平稳状态下系统的联合概率分布。用MonteCarlo数值模拟法验证了理论方法的有效性。

英文摘要:

Based on generalized harmonic functions, a new stochastic averaging procedure for strongly nonlinear oscillators under combined periodical and wide-band colored noise excitations is used to investigate the stationary response of DuffingRayleigh-Mathieu system under colored noise excitation. The damping is linear plus nonlinear. The periodical excitation is parametric and the random excitations are external plus parametric. The motion equation of the original system is transformed to a set of stochastic differential equations by van der Pol transformation. According to Stratonovich-Khasminskii limit theorem and by introducing phase difference, the stochastic averaging and deterministic averaging procedures are completed and the original system is approximated by two diffusion processes in the case of resonance. The reduced FPK equation is established and solved numerically with boundary conditions and normalization condition, All theoretical results are verified by Monte Carlo digital simulation.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12831