检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2019年第5期36卷 1034-1041,1255页

作者：王宗禄朱凌云苟向锋天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

以三自由度齿轮系统为研究对象,通过构造参数平面内不同运动类型的边界线算法,得到了系统在参数平面内的分岔曲线。为了判断分岔曲线的分岔类型,构造了三自由度齿轮系统Poincaré映射的Jacobi矩阵及Floquet乘子算法。结合系统的分... 详细信息

以三自由度齿轮系统为研究对象,通过构造参数平面内不同运动类型的边界线算法,得到了系统在参数平面内的分岔曲线。为了判断分岔曲线的分岔类型,构造了三自由度齿轮系统Poincaré映射的Jacobi矩阵及Floquet乘子算法。结合系统的分岔图、最大Lyapunov指数图(TLE)、相图、Poincaré映射图和Floquet理论,讨论了双参数平面上系统的分岔特性以及参数平面内系统动力学特性的演变,并利用胞映射法对系统随啮合频率变化下的全局动力学特性进行了研究。结果表明:系统在参数平面k-ξ33内存在倍化分岔曲线、鞍结分岔曲线、Hopf分岔曲线等;阻尼系数越大,综合误差越小,系统运动越稳定;鞍结分岔对系统的全局稳定性影响较大,而Hopf分岔对系统的全局稳定性影响较小。研究结果可为齿轮系统设计和参数选择提供理论依据,研究方法也适用于其它非线性系统的双参数分岔分析。

关键词：三自由度齿轮系统双参数分岔参数平面 Floquet乘子全局特性

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Morris-Lecar模型双参数分岔分析

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海南师范大学学报（自然科学版） 2016年第3期29卷 237-241页

作者：卢裕木丁学利李群宏广西大学数学与信息科学学院广西南宁530004

Morris-Lecar(M-L)模型是一个重要的神经元模型.当适当调整参数时,M-L模型展示出许多复杂的动力学行为.文章针对M-L模型,利用双参数分岔分析并结合数值仿真的方法,研究了双参数平面上神经元电活动的存在区域及神经元电活动之间的转迁机... 详细信息

Morris-Lecar(M-L)模型是一个重要的神经元模型.当适当调整参数时,M-L模型展示出许多复杂的动力学行为.文章针对M-L模型,利用双参数分岔分析并结合数值仿真的方法,研究了双参数平面上神经元电活动的存在区域及神经元电活动之间的转迁机制,实现了用同一个神经元模型模拟四种单参数分岔(超临界Hopf分岔、亚临界Hopf分岔、不变环上的鞍-结分岔和鞍同宿轨分岔)行为之间的转迁.同时,还考虑了在双参数分岔点附近极限环的幅值和共存区间的大小问题,为进一步研究分岔点附近的随机动力学机制提供了理论基础.

关键词：神经元双参数分岔 Hopf分岔不变环上的鞍-结分岔鞍同宿轨分岔

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考虑支柱轴向位移和纵向弯曲的双轮前起落架摆振特性分析

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振动工程学报 2025年第3期38卷 517-528页

作者：高相国卢翔单泽众中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300

起落架支柱轴向压缩将直接导致系统刚度和转动惯量发生变化,但现有前起落架(nose landing gear,NLG)摆振模型中大多忽略支柱轴向位移的影响。建立了考虑支柱轴向位移和纵向弯曲的六自由度双轮前起落架摆振非线性动力学模型。应用分岔理... 详细信息

起落架支柱轴向压缩将直接导致系统刚度和转动惯量发生变化,但现有前起落架(nose landing gear,NLG)摆振模型中大多忽略支柱轴向位移的影响。建立了考虑支柱轴向位移和纵向弯曲的六自由度双轮前起落架摆振非线性动力学模型。应用分岔理论研究了支柱轴向位移对摆振区域的影响,并将缓冲器最大压缩行程分别与滑跑速度、垂向载荷和机轮转动惯量进行组合,对组合参数进行双参数分岔分析。采用四阶Runge-Kutta法和快速傅里叶变换在摆振稳定区内进行时频特性计算,研究了支柱扭转、侧向弯曲和纵向弯曲摆振自由度之间的相互作用。结果表明:在一定工况下,考虑支柱轴向位移影响后,支柱扭转摆振和侧向摆振区域均有缩小趋势。双轮前起落架摆振双稳态区域内,当初始激励接近零平衡状态时,纵向摆振发生在2倍扭转振动固有频率附近;而当初始激励远离零平衡状态时,纵向摆振发生在2倍侧向振动固有频率附近。

关键词：前起落架非线性摆振六自由度模型双参数分岔振动频率

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电磁驱动下一类混合神经元模型的动力学响应与图像加密应用

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电子与信息学报 2023年第3期45卷 929-940页

作者：安新磊熊丽乔帅兰州交通大学数理学院兰州730070 兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 河西学院物理与机电工程学院张掖734000 西北师范大学数学与统计学院兰州730070

在神经元活动的模型建立和分析过程中,应考虑一些生物物理效应。由于神经系统内部细胞内外离子浓度的波动,在集体电活动和神经元集群之间信号传播的过程中需要考虑电磁场的内部波动和跨膜磁通的影响。该文在一类混合神经元中引入磁通变... 详细信息

在神经元活动的模型建立和分析过程中,应考虑一些生物物理效应。由于神经系统内部细胞内外离子浓度的波动,在集体电活动和神经元集群之间信号传播的过程中需要考虑电磁场的内部波动和跨膜磁通的影响。该文在一类混合神经元中引入磁通变量,通过对膜电位的调制诱发复杂的时变电磁场,运用Xppauto,Matcont和MATLAB等分析工具,探讨了新模型平衡点的存在性、初值敏感性和双参数分岔,发现外界刺激电流和电磁场变化时,可诱发新模型产生丰富的放电模式,如静息态、尖峰放电、周期(或混沌)簇放电,特别是由于磁通变量及忆阻器的引入产生的共存放电、隐藏放电等新现象。通过上述分析,基于电磁感应的神经元模型具有高非线性和较多的敏感参数,可使加密算法具有较大的密钥空间,基于此,该文设计了一种图像加密算法,对明文图像的像素先进行1次扩散再对其位置进行两次置乱。最后,通过一系列数值实验证明所设计的加密算法能有效地加密图像并且具有较高的安全性。该文考虑了神经细胞内外的电磁感应效应,有助于更全面了解神经元之间的信息编码和转迁规律,更多的分岔参数和高复杂性也使所设计的神经元模型在图像加密中具有很好的应用前景。

关键词：混合神经元模型电磁感应双参数分岔共存放电图像加密

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电场作用下HR神经元的分岔分析及参数辨识

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浙江大学学报（理学版） 2022年第6期49卷 691-697,705页

作者：肖冉安新磊祁慧敏乔帅兰州交通大学数理学院甘肃兰州730070

详细分析了电场作用下四维Hindmarsh-Rose (HR)神经元模型的分岔模式及放电行为。通过数值仿真得到该神经元模型的多组双参数分岔图、最大Lyapunov指数图、峰峰间期分岔图等,发现该模型在双参数平面上存在倍周期分岔、加周期分岔等模式... 详细信息

详细分析了电场作用下四维Hindmarsh-Rose (HR)神经元模型的分岔模式及放电行为。通过数值仿真得到该神经元模型的多组双参数分岔图、最大Lyapunov指数图、峰峰间期分岔图等,发现该模型在双参数平面上存在倍周期分岔、加周期分岔等模式及“锯齿状”混沌结构。通过构建合适的目标函数,提出了自适应混合粒子群遗传算法,将神经元模型的参数辨识转化为最优化问题。数值仿真结果表明,算法对神经元模型的参数辨识效果较好,能更准确地辨识未知参数,具有一定优越性。

关键词： HR神经元双参数分岔混合粒子群遗传算法参数辨识

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振动压路机非线性振动分析与全参数域压实能力研究

振动压路机非线性振动分析与全参数域压实能力研究

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作者：刘景旭石家庄铁道大学

学位级别：硕士

路基修筑是公/铁路铺建所必备的重要环节,而路基的修筑离不开振动压实技术。伴随着公/铁路里程和智能技术的高速发展,智能压实系统逐渐被提出,现有智能压实对工作参数的智能决策研究仍很欠缺,智能压实的发展离不开基于物理模型的理论研... 详细信息

路基修筑是公/铁路铺建所必备的重要环节,而路基的修筑离不开振动压实技术。伴随着公/铁路里程和智能技术的高速发展,智能压实系统逐渐被提出,现有智能压实对工作参数的智能决策研究仍很欠缺,智能压实的发展离不开基于物理模型的理论研究。本文通过构建振动压路机-路基耦合系统动力学模型,分析振动轮与路基的非线性耦合响应特征,对振动轮的全参数域压实能力进行全阶段分析,为智能压实系统激励参数的选用策略进行了理论研究。首先,为研究振动轮-路基定向压实的振动&振荡耦合响应特征,建立六自由度振动压路机-路基振动&振荡压实动力学模型。依据振动轮和路基的力学接触关系,推导振动轮与路基的动态接触力方程,将振动轮与路基的关系表征为非线性的自耦合关系。基于振动轮与路基的几何接触关系,提出振动轮与路基的纵向动态接触力系数。采用平均法计算振动轮和路基线性接触工况下耦合系统的解析解,并验证解析解的正确性。采用基于时间序列的最大Lyapunov指数思想,建立压实系统振动轮稳定性的判别方法。对全压实周期都采用恒定的激励参数,探究不同压实阶段振动轮-路基的非线性振动响应特征,为进一步分析建立研究基础。其次,为研究不同压实阶段下,不同激励参数对振动轮耦合响应特征的影响。采用非线性动力学中的分岔理论,通过振动轮的双参数分岔图,结合不同激励参数下的单参数分岔截面图。系统地分析激励参数致耦合响应特征的影响。结果表明,该方法可以从非线性振动角度解释施工工程经验中的参数组合,即压实初期激励参数宜使用低频率高振幅组合,压实后期激励参数宜使用高频率低振幅组合。最后,为研究不同压实阶段压实系统激励参数的优选策略,依据振动轮-路基耦合运动的压实幅度,提出振动轮的压实能力指标。依据振动轮响应特征分析,结合双参数分岔图,以及压实能力指标,联合确定不同压实阶段激励参数的选用策略,进而为智能压实系统激励参数的使用依据提供一种的优化方法。综合分析表明,激励参数致振动轮的非线性振动现象存在于路基压实的整个作业周期。在压实中期之前,20Hz以下容易使振动轮进入混沌运动,这会增加振动轮的压实能力并提高压实效率。在中后期,低的激振频率易产生更为剧烈的混沌运动,增大路基反压实的风险。增加激振频率(25Hz以上)可以抑制这类现象,但过高的激励频率会使振动轮丧失振动压实能力。

关键词：振动压路机非线性振动激励参数双参数分岔压实能力指标

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覆冰导线舞动响应的双参数分岔研究

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中国电机工程学报 2014年第36期34卷 6592-6600页

作者：楼文娟杨伦潘小涛阎东杨晓辉浙江大学结构工程研究所浙江省杭州市310058 河南省电力公司电力试验研究院河南省郑州市450052

为揭示覆冰分裂导线舞动响应随双参数同时变化的规律,建立了覆冰分裂导线面内、面外和扭转耦合的非线性运动模型,并利用Galerkin积分、Routh-Hurwitz判据准则分析了覆冰导线在参数空间中的稳定域和非稳定域。以风速和风攻角为分岔参数,... 详细信息

为揭示覆冰分裂导线舞动响应随双参数同时变化的规律,建立了覆冰分裂导线面内、面外和扭转耦合的非线性运动模型,并利用Galerkin积分、Routh-Hurwitz判据准则分析了覆冰导线在参数空间中的稳定域和非稳定域。以风速和风攻角为分岔参数,应用中心流形降维方法获得了原系统在平衡点附近的约化系统。采用将分岔参数视为系统状态变量的方式,把含参数的约化系统转化为不含参数的扩张系统,并结合规范形理论分段求解了导线运动方程在极坐标下的5阶Hopf分岔规范形,最后采用数值解对计算结果进行了验证。研究结果表明:所提出的理论模型能够有效预测覆冰输电线路的初始稳定性以及舞动响应在风速–初始风攻角参数空间中的变化特征。

关键词：覆冰分裂导线舞动双参数分岔中心流形定理规范形

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基于麦克斯韦电磁场理论的神经元动力学响应与隐藏放电控制

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物理学报 2021年第5期70卷 40-59页

作者：安新磊乔帅张莉兰州交通大学数理学院兰州730070 兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 兰州工业学院基础学科部兰州730050

钙、钾、钠等离子在细胞内连续泵送和传输时产生的时变电场不仅会影响神经元的放电活动,而且会诱导时变磁场去进一步调节细胞内离子的传播.根据麦克斯韦电磁场理论,时变的电场和磁场在细胞内外的电生理环境中会相互激发而产生电磁场.为... 详细信息

钙、钾、钠等离子在细胞内连续泵送和传输时产生的时变电场不仅会影响神经元的放电活动,而且会诱导时变磁场去进一步调节细胞内离子的传播.根据麦克斯韦电磁场理论,时变的电场和磁场在细胞内外的电生理环境中会相互激发而产生电磁场.为了探究电磁场影响下的神经元放电节律转迁,本文在三维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的基础上,引入磁通变量和电场变量,建立了一个五维HR神经元模型(简称EMFN模型).首先,结合Matcont软件分析了EMFN模型的平衡点分布与全局分岔性质,发现并分析了该模型存在的亚临界Hopf分岔、隐藏放电及其周期放电与静息态共存等现象.其次,利用双参数及单参数分岔、ISI分岔和最大Lyapunov指数等工具进行数值仿真,详细分析了EMFN模型存在的伴有混沌及无混沌的加周期分岔结构、混合模式放电和共存模式放电等现象,同时揭示了电场和磁场强度影响其放电节律的转迁规律.最后,利用Washout控制器将EMFN模型的亚临界Hopf分岔转化为超临界Hopf分岔,使其在分岔点附近的拓扑结构发生改变,由此达到消除其隐藏放电的目的.本文的研究结果证实了新建神经元模型具有丰富的放电节律,将影响神经元的信息传递和编码,为完善神经元模型,揭示电磁场对生物神经系统的影响,以及探求一些神经性疾病的致病机理提供了思路.

关键词：电磁场 Hopf分岔分析隐藏吸引子双参数分岔混合模式放电

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电场作用下改进HR神经元模型的动力学行为

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河北师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 355-365页

作者：彭建奎程万朋乔帅兰州文理学院教育学院甘肃兰州730010 兰州交通大学数理学院甘肃兰州730070

生物神经细胞内钾、钠和钙离子的跨膜运动将伴随着时变的电磁场,其中激发的电场能够实现对生物神经活动的进一步调制.主要运用非线性理论和数值模拟方案,建立并揭示了一类四维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的时变稳定性以及全局动力学行... 详细信息

生物神经细胞内钾、钠和钙离子的跨膜运动将伴随着时变的电磁场,其中激发的电场能够实现对生物神经活动的进一步调制.主要运用非线性理论和数值模拟方案,建立并揭示了一类四维Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型的时变稳定性以及全局动力学行为.基于理论分析证实了该非自治的模型存在3种类型的平衡点以及时变稳定性,这也为多吸引子共存提供了理论的依据.此外,得益于双参数分岔图,揭示了该模型的自组织特征,包括“梳”状的混沌结构、倍周期分岔甚至加周期分岔模式.与此同时,神经系统不可避免地受到时变的外界电场扰动,从而导致该模型产生更加复杂的放电活动,并借助于吸引域阐明了丰富的多吸引子共存行为,研究结论可以为进一步探讨外电场效应下神经元复杂的动力学特性提供参考.

关键词：神经元模型放电活动双参数分岔共存吸引子加周期分岔

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具有时滞的磁通神经元模型的稳定性及Hopf分岔

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山东大学学报（理学版） 2021年第5期56卷 12-22页

作者：魏立祥张建刚南梦冉张美娇兰州交通大学数理学院甘肃兰州730070

提出一个含磁控忆阻器的时滞磁通神经元模型,研究时滞和外部刺激电流对该模型动力学行为的影响。利用Routh-Hurwitz判据讨论该模型在平衡点处的稳定性,并利用中心流形定理进一步研究该模型在临界点处Hopf分岔的稳定性。通过数值模拟,得... 详细信息

提出一个含磁控忆阻器的时滞磁通神经元模型,研究时滞和外部刺激电流对该模型动力学行为的影响。利用Routh-Hurwitz判据讨论该模型在平衡点处的稳定性,并利用中心流形定理进一步研究该模型在临界点处Hopf分岔的稳定性。通过数值模拟,得到在不同时滞下该模型的时间序列图及单双参分岔图。当改变时滞和外部强迫电流时,发现该模型存在多种放电模式,通过选择合适的时滞或外部强迫电流得到系统的静息态、尖峰放电态和周期簇放电态,这有助于解释电磁辐射所导致的大脑或神经中枢异常放电行为。

关键词：磁控忆阻器时滞外部刺激电流 Hopf分岔电磁辐射双参数分岔

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