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随机参数作用下参激双势阱Duffing系统的随机动力学行为分析
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学应用数学系,西安710072, [2]西北工业大学工程力学系,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(11302170;11302171;11672232);陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2016JQ1015)
中文摘要:

基于正交多项式逼近理论,研究了在不同随机参数作用下参激双势阱Duffing系统的随机动力学行为.首先,借助Poincaré(庞加莱)截面分析系统的复杂动力学行为;其次,分别针对系统非线性项系数和阻尼项系数为随机参数的情况,运用正交多项式逼近法,将随机参数Duffing系统转化为与之等价的确定性扩阶系统,并证明其有效性;最后,运用等价确定性扩阶系统的集合平均响应,揭示随机系统的动力学特性,以及随机变量强度变化对系统产生的影响.数值结果表明,对于多吸引子共存情形,参激双势阱Duffing系统在随机非线性项系数影响下,其动力学行为较为稳定,共存吸引子与确定性情形保持一致;而当阻尼系数为随机参数时,随着随机变量强度的增加,部分共存吸引子将发生分岔现象.

英文摘要:

Based on the orthogonal polynomial approximation theory,the stochastic dynamical behaviors of double-well Duffing systems under random parametric excitations were investigated. Firstly,the complex dynamical behaviors of deterministic Duffing systems were studied by means of the Poincaré sections.Then,the Duffing systems with random stiffnesses and damping parameters were reduced to equivalent deterministic expanded-order systems,and the effectiveness of this approximation method was proved. Thus,the ensemble-mean responses of the equivalent systems were applied to reveal the stochastic dynamical properties and the effects of the random variable intensity on the double-well Duffing systems. The numerical simulation results indicate that,in the case of coexistent attractors,the double-well Duffing system with random stiffness parameters has the similar stable dynamical behaviors to those in deterministic cases. However,for the Duffing system with random damping parameters,during the increase of the random variable intensity,the bifurcation phenomena occur to some coexistent attractors.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),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:8965