Nonlinear dynamics of ship capsizing due to broaching in following and quartering seas

To provide a theoretical methodology to predict the critical condition for capsizing due to broaching, a nonlinear dynamical system approach was applied to the surge–sway–yaw–roll motion of a ship running with an autopilot in following and quartering seas. Fixed points of a mathematical model for the ship motion and unstable manifolds of the fixed point near the wave crest were systematically investigated. As a result, the existence of heteroclinic bifurcation was identified. With numerical experiments, it was confirmed that this heteroclinic bifurcation reasonably well represents the critical condition for capsizing due to broaching. Thus the nonlinear dynamical approach can be substituted for tedious numerical experiments. Received for publication on Nov. 20, 1998; accepted on March 16, 1999     

职业院校建设"轨道交通客运服务"专业的探讨

中国轨道交通的迅速发展,对轨道交通客运服务提出了新的要求,国家标准GB/T 22486<城市轨道交通客运服务>的出台更对轨道交通客运服务在质量上作出了严格的要求.职业院校适时建设"轨道交通客运服务"专业,培养合格的服务人员,将是保证轨道交通客运服务质量的重要措施.     

基于智能路钮的超高速公路虚拟轨道系统研究

为提高超高速公路行驶安全性，使用结构分析和数学模型的方法研究基于智能路钮的高速公路虚拟轨道系统. 该系统由路面子系统、车载子系统和服务中心子系统组成. 安装车载系统的车辆接近写入路钮时激活虚拟轨道系统，阅读器读取标签路钮的位置坐标和该处道路线形信息，同时数据处理模块读取线形参数并处理得到道路切线与车身角度，读取前轮偏角、车辆速度和相邻两个标签路钮之间的距离，利用计算模型得到车辆在相邻两个标签路钮之间行驶时方向盘的转动角速度，并将控制参数发送给转向电机. 研究结果表明，当超高速公路设计车速分别为140，160，180 km/h时，只要保证路钮间的距离分别小于1.33，1.50，1.69 m，就可保证车辆偏离中心线的距离小于0.5 m. 因此，基于智能路钮的虚拟轨道系统可将车辆限制在虚拟轨道内行驶，保证超高速公路的安全性.     

SD振子的非线性动力学特征研究

介绍了SD振子的非线性动力学行为。该振子是一个具有强非线性特征的振动系统,其动力学行为决定于一个光滑参数α的连续变化,当参数α〉0时,系统为光滑的,而当参数α=0时,系统为不连续的。SD振子提供了一个从光滑动力学行为向不连续动力学行为光滑转迁的范例。当系统为光滑时,表现出与Duffing系统类似的标准双阱动力学行为;当系统表现为不连续时,除表现为非标准的双阱动力学行为外,同时具有如类鞍点和类同宿轨道等非标准动力学行为。还给出一个刚性耦合的SD振子,该振子具有单阱、双阱、三阱动力学特征及随参数变化由光滑动力学行为向不连续动力学行为的转迁特性。     

一类非线性振动系统的混沌运动

分析了一类非线性振动系统的混沌运动。通过对含二次和三次非线性项动力方程的讨论,得到了系统的次谐轨道和异宿轨道等,给出了系统出现混沌的条件。     

Bifurcations of Periodic Orbits for a Four-Dimensional System

Consider a four-dimensional system having a two-dimensional invariant surface. By analyzing the solutions of bifurcation equations, this paper studied the bifurcation phenomena of a k multiple closed orbit in the invariant surface. Sufficient conditions for the existence of periodic orbits generated by the k multiple closed orbit were given.     

基于GPS精密单点定位的低轨卫星几何法定轨

为了提高几何法定轨的精度,系统分析了考虑低轨卫星受力情况的几何法定轨原理及数学模型,将动力学平滑结果作为几何法定轨的先验轨道,提出了一种改进的众数投票法,并将其成功地应用于低轨卫星几何法定轨,提高了基于非差观测值的数据预处理质量,避免了低轨卫星轨道出现较多的间隔,从而提高了定轨精度.     

变温环境下粘弹性梁的混沌运动

根据Kelvin粘弹性材料本构关系、梁的运动方程及变形几何方程建立了同时具有温度扰动和横向分布力扰动的粘弹性梁非线性动力学模型.用Galerkin方法将系统简化为参数激励和强迫激励耦合的单模态Duffing振子,得到了系统的不动点和同宿轨道.用Melnikov函数法推导出系统混沌运动的临界条件,分析了系统通向混沌的途径.研究表明,非线性粘弹性梁在周期性横向激励及周期性温度联合作用下可能进入混沌运动,并且在发生Smale马蹄意义下的混沌前,将经历多次的次谐分岔.     

一类非线性结构动力系统的混沌运动分析

讨论一类非线性结构动力系统混沌运动的条件。利用Melnikov函数法对相应的非线性动力方程进行分析,得出了系统出现Smade混沌运动时系统参数之间的关系。     

赝二元合金FexMn1-xSi的磁相变和半金属磁体特性的第一性原理研究

用第一性原理研究了赝二元合金半金属磁体的电子结构和磁性质,定量地计算了态密度、离子的磁矩和能隙,定量计算的结果与实验基本一致。还给出了赝二元合金Fe_xMn_(1-x)Si从半导体到金属磁体相变的理论解释。更为重要的是:从具体的数值计算发现Fe0..5Mn0.5Si具有半金属磁体特性。