摘要：耦合SD振子作为一种典型的负刚度振子,在工程设计中有广泛应用.同时高斯色噪声广泛存在于外界环境中,并可能诱发系统产生复杂的非线性动力学行为,因此其随机动力学是非线性动力学研究的热点和难点问题.本文研究了高斯色噪声和谐波激励共同作用下双稳态耦合SD振子的混沌动力学,由于耦合SD振子的刚度项为超越函数形式,无法直接给出系统同宿轨道的解析表达式,给混沌阈值的分析造成了很大的困难.为此,本文首先采用分段线性近似拟合该振子的刚度项,发展了高斯色噪声和谐波激励共同作用下的非光滑系统的随机梅尔尼科夫方法.其次,基于随机梅尔尼科夫过程,利用均方准则和相流函数理论分别得到了弱噪声和强噪声情况下该振子混沌阈值的解析表达式,讨论了噪声强度对混沌动力学的影响.研究结果表明,随着噪声强度的增大混沌区域增大,即增大噪声强度更容易诱发耦合SD振子产生混沌.当阻尼一定时,弱噪声情况下混沌阈值随噪声强度的增加而减小;但是强噪声情况下噪声强度对混沌阈值的影响正好相反.最后,数值结果表明,利用文中的方法研究高斯色噪声和谐波激励共同作用下耦合SD振子的混沌是有效的.本文的结果为随机非光滑系统的混沌动力学研究提供了一定的理论指导.

摘要：本文研究了窄带随机激励下三稳态压电俘能器的动力学输出特性.首先,建立了非线性三稳态压电俘能器的分布参数型机电耦合运动方程,并基于多尺度法推导得到系统运动方程响应的解析解以及一阶、二阶稳态矩的表达式.其次,分析了磁铁间距、噪声强度和激励幅值等参数对系统稳态响应的影响.研究结果表明,在一定参数范围内,随着噪声强度的增加,压电振动俘能器会经历阱内振动、阱间振动甚至大轨道周期运动,以表现出单稳态、双稳态和三稳态特性;改变磁铁水平间距和竖直间距构造三稳态压电俘能器,其振动幅值和采集电压相较于双稳态明显提高.最后,通过实验比较了压电俘能器在不同位形时的采集性能,结果表明了三稳态压电俘能器的优越性,为窄带随机激励下的非线性振动俘能器的设计提供一定的理论依据.

摘要：本文研究了色噪声激励下具有时滞反馈控制的双稳态压电-电磁混合式俘能器的动力学特性.首先,建立了非线性双稳态压电-电磁俘能器的集中参数型机电耦合运动方程,并基于能量包线随机平均法推导得到系统稳态概率密度函数和平均输出功率表达式,通过蒙特卡洛数值方法验证了理论解的正确性.其次,分析了时滞和反馈增益系数对系统输出功率的影响.研究结果表明:在一定参数范围内,随着位移时滞与速度时滞的增加,输出功率出现周期性变化,并在特定的时滞与反馈增益组合下达到最大值;调节反馈增益系数可以改变输出功率的相位和大小.说明通过合理地设置时滞反馈控制可以提高俘能器的采集功率,为随机激励下非线性振动俘能器的设计和优化提供一定的理论依据.

摘要：轻质、高精度的柔性多体系统被广泛应用于实际工程领域中.由于实际设计公差、制造误差及环境温度等多种不确定因素的存在,使得柔性多体系统的结构参数(物理参数和几何参数)表现出随机性.具有随机结构参数的动力学模型能够客观地反映出真实系统的动力学行为,且结构参数的不确定性对空间柔性多体系统动力学响应的影响是不容忽视的.针对具有多个随机参数的空间柔性多体系统,提出了一种基于广义alpha算法的非侵入式随机柔性多体系统动力学计算方法.采用绝对节点坐标公式(absolute node coordinate formulation,ANCF)来描述柔性体,推导建立多体系统动力学模型.利用混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)法构建系统随机动力学方程的代理模型,然后将随机响应面法(stochastic response surface method,SRSM)嵌入广义-alpha方法中,分别采用改进抽样的回归方法(regression method of improved sampling,RMIS)和单项求容积法则(Monte Carlo simulation,MCR)来确定样本点.将数值计算结果与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)结果进行对比,验证了所提算法的有效性.在相同的定积分精度的条件下,根据单项求容积法则确定的样本点的计算结果稳定性更强,且其计算效率更高.

摘要：冰球作为冬奥会唯一的集体球类项目,展现了技术、力量和速度的完美结合,诠释了“更高、更快、更强、更团结”的奥林匹克精神。本文主要从力学的视角,分析和讨论了冰球大力击射过程中的影响因素,揭示了其中的力学原理。通过设计冰球大力击射的模拟实验,发现直杆的旋转角速度和直杆的长度对冰球速度有重要的影响。从角动量守恒和能量守恒的角度可知,冰球最终速度与运动员击球前的旋转角速度成正比,且冰球距离转轴的距离越大,击打出的冰球速度也越大。

摘要：　研究了应力转换时间是随机变量情况下的简单截尾步加寿命试验,并且利用应力转换时间是低应力下次序统计量的信息,给出了简单截尾步加寿命试验的试验模型.在此基础上,以设定应力下对数平均寿命的极大似然估计的渐近方差最小为优化标准,得到了试验的最优设计,最后文中给出的实例证明了该优化设计方案是有效的和可行的.

摘要：研究了当应力转换时间是随机变量的情况下的简单步加寿命试验.给出了依赖于边缘分布的极大似然估计、矩估计及区间估计;并且利用应力转换时间是低应力下的次序统计量的信息,给出了试验的最优设计.文中还给出了估计的数值结果.