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        Duffing系統(tǒng)的雙參數(shù)分岔與全局特性分析

        2016-12-27 06:44:19石建飛張艷龍杜三山
        噪聲與振動控制 2016年6期
        關(guān)鍵詞:區(qū)域系統(tǒng)

        石建飛,張艷龍,王 麗,杜三山

        (1.蘭州交通大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,蘭州 730070; 2.蘭州城市學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院,蘭州 730070)

        Duffing系統(tǒng)的雙參數(shù)分岔與全局特性分析

        石建飛1,張艷龍1,王 麗2,杜三山1

        (1.蘭州交通大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,蘭州 730070; 2.蘭州城市學(xué)院 數(shù)學(xué)學(xué)院,蘭州 730070)

        通過數(shù)值計(jì)算分析Duffing系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上最大Lyapunov指數(shù)的分布特性,得到系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上混沌運(yùn)動、穩(wěn)定周期運(yùn)動和各種分岔曲線的參數(shù)區(qū)域,結(jié)合系統(tǒng)單參數(shù)分岔圖和相圖等,討論參數(shù)耦合對系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響和系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的分岔與混沌過程。結(jié)果顯示在雙參數(shù)平面上由于混沌運(yùn)動的參數(shù)區(qū)域被一系列的倍周期分岔曲線環(huán)包圍,導(dǎo)致系統(tǒng)單參數(shù)分岔圖出現(xiàn)連續(xù)周期泡結(jié)構(gòu),系統(tǒng)局部分岔特性變得非常復(fù)雜;在雙參數(shù)平面上,經(jīng)叉式分岔后系統(tǒng)出現(xiàn)倍周期分岔等各種分岔曲線,使得系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔后出現(xiàn)各種吸引子共存現(xiàn)象,利用多初值分叉圖和胞映射法對系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔后的全局動力學(xué)特性進(jìn)行詳細(xì)深入地研究,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)對各吸引子的穩(wěn)定性和吸引子吸引域的演變規(guī)律有重要影響。

        振動與波;Duffing系統(tǒng);雙參數(shù)特性;分岔;Lyapunov指數(shù);全局特性

        20世紀(jì)80年代以來,對非線性系統(tǒng)的研究掀起了一股熱潮,作為典型的非線性系統(tǒng)模型,Duffing系統(tǒng)一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[1—7],文獻(xiàn)[8]研究了Duffing系統(tǒng)在簡諧激勵(lì)下發(fā)生的對稱破裂分岔與激變現(xiàn)象;文獻(xiàn)[9]研究了兩個(gè)自由度并且含3次耦合項(xiàng)的Duffing系統(tǒng)在周期性作用力下的動力學(xué);文獻(xiàn)[10]研究了Duffing系統(tǒng)在加性二值噪聲作用下的隨機(jī)分岔現(xiàn)象;文獻(xiàn)[11]研究了級聯(lián)雙穩(wěn)Duffing系統(tǒng)的隨機(jī)共振特性;文獻(xiàn)[12]對基于可調(diào)頻Duffing振子的弱信號檢測方法進(jìn)行了研究;文獻(xiàn)[13]研究了Duffing方程在隨機(jī)系數(shù)下的數(shù)值解問題;文獻(xiàn)[14]研究了強(qiáng)迫Duffing振子的反周期震蕩;文獻(xiàn)[15-17]對分?jǐn)?shù)階Duffing系統(tǒng)的非線性動力學(xué)與混沌控制進(jìn)行了一定的研究.文獻(xiàn)[18]對硬彈簧Duffing隔振系統(tǒng)的跳躍機(jī)理進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[19]對Holmes型Duffing系統(tǒng)動力學(xué)特性進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。近年來不少學(xué)者對Duffing系統(tǒng)進(jìn)行了各種研究,并取得了大量研究成果[20-21],但都研究系統(tǒng)在單參數(shù)條件下的動力學(xué)特性,在多參數(shù)條件下對Duffing系統(tǒng)分岔與混沌特性的研究卻鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。對多參數(shù)耦合系統(tǒng)來說,系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)動過程中不可能只受單參數(shù)的影響,而是各參數(shù)相互耦合共同作用的結(jié)果。故有必要研究Duffing系統(tǒng)在多參數(shù)耦合之下的動力學(xué)特性。

        最大Lyapunov指數(shù)(top Lyapunov exponent,TLE)是判斷系統(tǒng)運(yùn)動是否穩(wěn)定最直接、最有效的方法之一,通過計(jì)算Duffing系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上TLE的分布特性來研究系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的分岔混沌過程以及參數(shù)耦合對系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響。在雙參數(shù)平面上系統(tǒng)出現(xiàn)周期跳躍、叉式分岔以及倍周期分岔等各種分岔曲線,系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔后出現(xiàn)吸引子共存現(xiàn)象,結(jié)合多初值分叉圖和胞映射法[22—23]對系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔后的全局動力學(xué)特性進(jìn)行了深入地研究。

        1 系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的分岔特性

        研究如下Duffing方程

        式中,無量綱參數(shù)a為阻尼系數(shù)、b為剛度系數(shù)、c為非線性項(xiàng)系數(shù)、a1為外激勵(lì)幅值、ω為外激勵(lì)角頻率、τ為初相位。給定a=0.83、b=1.0、c=0.5、τ=0.0,令ω和a1為參數(shù)變量,利用上述方法計(jì)算Duffing系統(tǒng)在雙參數(shù)平面ω-a1上最大李雅普諾夫指數(shù)的分布特性,如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)在雙參數(shù)平面ω-a1上TLE特性分布

        圖中深灰色區(qū)域?yàn)橄到y(tǒng)最大李雅普諾夫指數(shù)大于零的混沌區(qū)域;淺灰色區(qū)域?yàn)樽畲罄钛牌罩Z夫指數(shù)小于零的穩(wěn)定周期區(qū)域;黑色實(shí)線或虛線表示系統(tǒng)最大李雅普諾夫指數(shù)近似等于零,當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)經(jīng)過該曲線時(shí),系統(tǒng)發(fā)生分岔或跳躍。由圖知,在不同參數(shù)耦合下系統(tǒng)運(yùn)動特性不同,曲線PBi(i=1,2,3,4)為系統(tǒng)叉式分岔曲線,曲線DB1和DB2為倍周期分岔曲線,虛線S1為周期跳躍曲線;在曲線S1左邊系統(tǒng)出現(xiàn)兩條叉式分岔曲線PB2和PB3,當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)落在曲線PB2和PB3之間時(shí),系統(tǒng)對初值具有較強(qiáng)的敏感性,即存在吸引子共存的現(xiàn)象(后面詳細(xì)分析),而在S1左邊其它區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)表現(xiàn)為穩(wěn)定周期一運(yùn)動;在曲線S1右邊系統(tǒng)出現(xiàn)了叉式分岔曲線PB1,隨ω的增加系統(tǒng)經(jīng)PB1之后出現(xiàn)倍周期分岔曲線環(huán)DB1和DB2以及由倍周期分岔曲線環(huán)所包圍的混沌區(qū)域,在混沌區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)又出現(xiàn)了淺灰色周期區(qū)域和叉式分岔曲線PB4;在叉式分岔曲線PB1右邊整個(gè)區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)對初值具有較強(qiáng)的敏感性。系統(tǒng)參數(shù)經(jīng)過叉式分岔曲線PB1后,系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的分岔特性變得非常復(fù)雜。下面結(jié)合單參數(shù)分叉圖具體分析。

        在叉式分岔曲線PB1右邊區(qū)域內(nèi),由于系統(tǒng)在倍周期分岔曲線環(huán)內(nèi)不斷嵌套倍周期分岔曲線環(huán),導(dǎo)致系統(tǒng)最終經(jīng)倍周期分岔序列進(jìn)入混沌運(yùn)動,造成系統(tǒng)單參數(shù)分岔具有連續(xù)的周期泡結(jié)構(gòu),保持其它參數(shù)與圖1一致,分別取a1的值為4.45、4.25、4.14和4.1,ω∈(1.8,2.8)計(jì)算系統(tǒng)隨ω變化的分岔圖如圖2所示,隨ω增加,圖2(a)系統(tǒng)由周期一倍化為周期二運(yùn)動,后又退化為周期一運(yùn)動;圖2(b)系統(tǒng)由周期一倍化為周期二運(yùn)動,再由周期二倍化為周期四運(yùn)動,后由周期四退化為周期二運(yùn)動,最后由周期二退化為周期一運(yùn)動;圖2(c)系統(tǒng)由周期一經(jīng)倍周期分岔序列倍化為周期八運(yùn)動,隨后由周期八運(yùn)動經(jīng)逆倍化分岔序列退化為周期一運(yùn)動;圖2(d)系統(tǒng)由周期一經(jīng)倍周期分岔序列進(jìn)入混沌運(yùn)動,隨后由混沌運(yùn)動經(jīng)逆倍化分岔序列退化為周期一運(yùn)動;系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的分岔特性變得非常復(fù)雜。

        在雙參數(shù)平面ω-a1上,系統(tǒng)在混沌區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了淺灰色周期三區(qū)域,在該周期三區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)又出現(xiàn)了叉式分岔曲線PB4,在PB4左邊區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)周期三運(yùn)動不穩(wěn)定,對初值具有較強(qiáng)的敏感性;在PB4右邊區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)為穩(wěn)定周期三運(yùn)動。保持其它參數(shù)與圖1一致,取a1=2.65、ω∈(1.2,3)計(jì)算系統(tǒng)隨ω變化的分岔圖如圖3(a)所示,圖3(b)為其相應(yīng)TLE圖。

        隨ω的增加,系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔曲線PB1后由周期一運(yùn)動經(jīng)倍周期分岔序列進(jìn)入混沌運(yùn)動,對應(yīng)圖1中系統(tǒng)經(jīng)過叉式分岔曲線PB1后,經(jīng)倍周期分岔曲線環(huán)DB1和DB2等進(jìn)入混沌運(yùn)動;當(dāng)ω繼續(xù)增加時(shí)系統(tǒng)由混沌運(yùn)動經(jīng)逆倍周期分岔序列退化為不穩(wěn)定的周期三運(yùn)動,該周期三運(yùn)動對初值具有較強(qiáng)的敏感性,在不同初值條件下系統(tǒng)相軌圖不同,其它參數(shù)保持不變,取ω=1.58計(jì)算系統(tǒng)在不同初值條件下的相圖如圖4(a)中粗實(shí)線和細(xì)實(shí)線所示;隨ω進(jìn)一步增加,系統(tǒng)經(jīng)過逆叉式分岔曲線PB4由不穩(wěn)定周期三運(yùn)動變?yōu)榉€(wěn)定周期三運(yùn)動,其相圖如圖4(b)所示。

        圖2 系統(tǒng)周期泡結(jié)構(gòu)在ω∈(1.8, 2.8)時(shí)系統(tǒng)單參數(shù)分叉圖

        圖3 a1=2.65、ω∈(1.2,3.0)時(shí)系統(tǒng)單參數(shù)分叉圖和相應(yīng)TLE圖

        隨ω繼續(xù)增加,系統(tǒng)由周期三運(yùn)動進(jìn)入混沌運(yùn)動,最后經(jīng)逆倍化分岔序列退化為穩(wěn)定周期一運(yùn)動,對應(yīng)圖1中,隨ω的增加系統(tǒng)由混沌運(yùn)動經(jīng)倍周期分岔曲線環(huán)退化為穩(wěn)定周期一運(yùn)動。圖3系統(tǒng)分岔點(diǎn)位置及分岔趨勢與圖1中當(dāng)a1=2.65、ω∈(1.2,3)時(shí)相吻合。

        圖4 系統(tǒng)相圖

        由以上分析得知,通過計(jì)算系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的TLE得到系統(tǒng)在雙參數(shù)平面ω-a1上各種分岔曲線、穩(wěn)定周期運(yùn)動以及混沌運(yùn)動的參數(shù)區(qū)域;在周期跳躍曲線S1左邊,系統(tǒng)在大部分參數(shù)區(qū)域內(nèi)為穩(wěn)定周期一運(yùn)動,而在叉式分岔曲線PB2和PB3之間的參數(shù)區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)為不穩(wěn)定周期一運(yùn)動;在周期跳躍曲線S1右邊,經(jīng)叉式分岔曲線PB1后系統(tǒng)出現(xiàn)倍周期分岔曲線環(huán)DB1、DB2等和由這些倍周期分岔曲線所包圍的混沌運(yùn)動,在混沌區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)又出現(xiàn)了周期三運(yùn)動和叉式分岔曲線PB4,使得系統(tǒng)在曲線S1右邊部分參數(shù)范圍內(nèi)的分岔特性變得極為復(fù)雜。

        2 系統(tǒng)全局動力學(xué)特性分析

        在圖1中保持其它參數(shù)不變,取a1=5.1計(jì)算系統(tǒng)隨ω變化的單參數(shù)分岔圖和相應(yīng)TLE圖如圖5(a)和5(b)所示。

        圖5(a)中隨ω的增加,系統(tǒng)在ω=0.787時(shí)發(fā)生叉式分岔,對應(yīng)圖1中叉式分岔曲線PB2,系統(tǒng)單參數(shù)分岔圖出現(xiàn)缺邊現(xiàn)象,隨ω繼續(xù)增加,當(dāng)ω=0.897時(shí)系統(tǒng)發(fā)生逆叉式分岔,其缺邊現(xiàn)象消失,對應(yīng)圖1中叉式分岔曲線PB3;當(dāng)ω增加到1.771時(shí)系統(tǒng)發(fā)生一次跳躍,跳躍前后系統(tǒng)均為周期一運(yùn)動,對應(yīng)圖1中的周期跳躍曲線S1;ω進(jìn)一步增加,當(dāng)ω=1.914時(shí)系統(tǒng)再次發(fā)生叉式分岔,其單參數(shù)分岔圖出現(xiàn)缺邊現(xiàn)象,對應(yīng)圖1中叉式分岔曲線PB1;隨ω進(jìn)一步增加,當(dāng)ω=2.223時(shí)系統(tǒng)發(fā)生倍化分岔,由周期一運(yùn)動倍化為周期二運(yùn)動,隨后當(dāng)ω=2.625時(shí)系統(tǒng)發(fā)生逆倍化分岔,由周期二退化為周期一運(yùn)動,對應(yīng)圖1中,隨ω的增加,系統(tǒng)先后經(jīng)過倍周期分岔曲線環(huán)DB1。由以上分析知,系統(tǒng)單參數(shù)分岔圖與圖1相對應(yīng);在雙參數(shù)平面上系統(tǒng)經(jīng)過叉式分岔曲線后,其單參數(shù)分叉圖出現(xiàn)缺邊現(xiàn)象,系統(tǒng)對初值具有較強(qiáng)的敏感性,在不同初值條件下系統(tǒng)可能會運(yùn)動到不同的吸引子上。下面利用多初值分岔圖并結(jié)合簡單胞映射法對系統(tǒng)全局動力學(xué)特性進(jìn)行詳細(xì)分析。

        圖5 a1=5.1、ω∈(0.05,3.5)時(shí)系統(tǒng)單參數(shù)分叉圖和相應(yīng)TLE圖

        圖5(a)中保持其它參數(shù)不變,分別取ω∈(0.7,1.0)和ω∈(1.5,3.5)計(jì)算系統(tǒng)隨ω變化的多初值分叉圖如圖6(a)和圖6(b)所示,系統(tǒng)在多初值條件下其分叉圖上經(jīng)叉式分岔點(diǎn)后缺失的邊出現(xiàn),表明系統(tǒng)在該叉式分岔點(diǎn)后出現(xiàn)多吸引子共存現(xiàn)象。

        圖6(a)中,保持其它參數(shù)不變,取ω=0.8,研究考擦區(qū)域定義為x∈(-5,5)、∈(-5,5),利用簡單胞映射法計(jì)算系統(tǒng)在考察區(qū)域內(nèi)各吸引子的吸引域如圖7(a)所示,圖中白色+代表周期一P1的吸引子,淺灰色區(qū)域?yàn)槠湮拥奈?;白色×代表另一周期一Q1的吸引子,黑色區(qū)域?yàn)槠湮拥奈?;由圖知淺灰色區(qū)域與黑色區(qū)域形狀相似且相互嵌套在一起,黑色區(qū)域面積較淺灰色大,表明系統(tǒng)在該考擦區(qū)域內(nèi)吸引子Q1的穩(wěn)定性較P1強(qiáng)。

        圖6 系統(tǒng)多初值分岔圖

        圖6(b)中,當(dāng)ω=1.914時(shí)系統(tǒng)經(jīng)過叉式分岔曲線PB1,出現(xiàn)兩周期一吸引子共存的現(xiàn)象,隨ω的增加,當(dāng)ω=2.223時(shí)系統(tǒng)發(fā)生倍化分岔,出現(xiàn)了兩個(gè)周期二吸引子共存的現(xiàn)象,當(dāng)ω=2.625時(shí)系統(tǒng)發(fā)生逆倍化分岔,系統(tǒng)又出現(xiàn)了兩個(gè)周期一吸引子共存的現(xiàn)象。保持其它參數(shù)不變,分別取ω的值為2.15、2.5和2.75計(jì)算系統(tǒng)在考察區(qū)域x∈(-3,3)、∈(-3,3)內(nèi)各吸引子的吸引域分別如圖7(b)、7(c)和7(d)所示。

        在圖7(b)中存在兩周期一吸引子P1和Q1共存的情況,其中白色×代表周期一P1的吸引子,淺灰色區(qū)域?yàn)槠湮拥奈?;白?代表周期一Q1的吸引子,黑色區(qū)域?yàn)槠湮拥奈?。由圖知淺灰色區(qū)域與黑色區(qū)域相互嵌套并纏繞在一起,表明系統(tǒng)在該參數(shù)條件下兩吸引子的全局動力學(xué)特性都不穩(wěn)定,初值的稍微變動都能使系統(tǒng)運(yùn)動到不同的吸引子上;在圖7(c)中,由于倍化分岔的原因系統(tǒng)存在兩周期二吸引子P2與Q2共存的情況,其中白色×為P2的吸引子,淺灰色區(qū)域?yàn)槠湮拥奈?;白?為Q2的吸引子,黑色區(qū)域?yàn)槠湮拥奈?;對?(b),在圖7(c)中各吸引子吸引域的相互嵌套和纏繞度有所降低,各吸引子的吸引域不斷集中,其穩(wěn)定性有所增強(qiáng),此外在考察區(qū)域內(nèi)各吸引子吸引域的形狀由中心向外不斷擴(kuò)大;在圖7(d)中,由于逆倍化分岔的原因,系統(tǒng)又出現(xiàn)兩周期一吸引子共存的現(xiàn)象,對比圖7(b)和7(c),各吸引子吸引域的形狀由中心向外逐漸擴(kuò)展,且各吸引子吸引域的分布變得比較集中,使各吸引子穩(wěn)定性逐漸提高。

        由以上分析得知,系統(tǒng)經(jīng)過叉式分岔后出現(xiàn)吸引子共存現(xiàn)象,通過計(jì)算系統(tǒng)各吸引子吸引域發(fā)現(xiàn)其吸引域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似且相互嵌套并纏繞在一起,使得系統(tǒng)穩(wěn)定性降低;隨參數(shù)ω的增加,各吸引子吸引域不斷集中,且由中心向外逐漸擴(kuò)展,使得系統(tǒng)各吸引子的穩(wěn)定性有所增強(qiáng)。

        3 結(jié)語

        給出了系統(tǒng)在參數(shù)空間TLE的計(jì)算方法,這種方法不但計(jì)算簡單而且實(shí)用性很強(qiáng),對高維系統(tǒng)同樣適用。數(shù)值計(jì)算了Duffing系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上TLE的分布特性,得到系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上混沌運(yùn)動、穩(wěn)定周期運(yùn)動和各種分岔曲線的參數(shù)區(qū)域;結(jié)合單參數(shù)分岔圖和相圖,詳細(xì)分析了系統(tǒng)在雙參數(shù)平面上的分岔混沌過程,在雙參數(shù)平面上混沌運(yùn)動的參數(shù)區(qū)域被一系列倍周期分岔曲線環(huán)包圍,導(dǎo)致系統(tǒng)單參數(shù)分岔圖具有連續(xù)的周期泡結(jié)構(gòu);在混沌運(yùn)動參數(shù)區(qū)域內(nèi),系統(tǒng)出現(xiàn)了周期三運(yùn)動參數(shù)區(qū)域和叉式分岔曲線PB4,周期三區(qū)域被曲線PB4分成左右兩部分,左邊區(qū)域周期三運(yùn)動不穩(wěn)定,右邊區(qū)域周期三運(yùn)動穩(wěn)定。

        利用多初值分岔圖和簡單胞映射法,對系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔后的全局動力學(xué)特性進(jìn)行了詳細(xì)深入的分析,在多初值條件下在分岔圖上系統(tǒng)經(jīng)叉式分岔后缺失的邊出現(xiàn);系統(tǒng)叉式分岔點(diǎn)之后存在多吸引子共存現(xiàn)象,通過計(jì)算各吸引子的吸引域,詳細(xì)深入地研究了各吸引子在考察區(qū)域內(nèi)的穩(wěn)定性以及隨ω變化時(shí)各吸引子吸引域的演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)隨ω的增加系統(tǒng)各吸引子的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),各吸引子的吸引域面積不斷集中。

        圖7 吸引子的吸引域

        利用系統(tǒng)在參數(shù)平面上TLE的分布特性來研究非線性系統(tǒng)具有一定的有效性和可行性,以上研究對多參數(shù)耦合系統(tǒng)在較寬條件下的非線性動力學(xué)行為研究及混沌控制具有參考價(jià)值。

        [1]JIAN Z P.Advanced feedback control of the chaotic duffing equation[J].IEEE Trans.Circuits Syst.I.,2002, 49(2):244-249.

        [2]XU H B,LU B C,CHEN G J.Chaotic control of the doffing equation in the presence of uncertainty[J].Systems Engineering and Electronics,2000,22(2):15-16.

        [3]LI ZENGSHAN1,CHEN DIYI,ZHU JIANWEI1,et al. Nonlinear dynamics of fractional order Duffing system[J].Chaos,Solitons and Fractals,2015,81:111-116.

        [4]MARCIN KAMI?SKI,ALBERTO CORIGLIANO. Numerical solution of the Duffing equation with random coefficients[J].Meccanica,2015,50(7),1841-1853.

        [5]PEIJUN JU.Global residue harmonic balance method for Helmholtz-Duffing oscillator[J].Applied Mathematical Modelling,2015,39(8),2172-2179.

        [6]樓京俊,何其偉,朱石堅(jiān).多頻激勵(lì)軟彈簧型Duffing系統(tǒng)中的混沌[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué),2004,25(12),1299-1304.

        [7]唐元璋,樓京俊,翁雪濤,等.Duffing振子倍周期分岔譜特性[J].振動與沖擊,2014,33(2):60-63.

        [8]張瑩,李爽.重訪Duffing系統(tǒng)中的對稱破裂分岔與激變[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,33(1):88-92.

        [9]曹振邦,樂源.兩個(gè)自由度Duffing系統(tǒng)的分岔及混沌分析[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2015,29(10):79-82.

        [10]武娟,許勇.加性二值噪聲激勵(lì)下Duffing系統(tǒng)的隨機(jī)分岔[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué),2015,36(6):593-599.

        [11]賴志慧,冷永剛,范勝波.級聯(lián)雙穩(wěn)Duffing系統(tǒng)的隨機(jī)共振研究[J].物理學(xué)報(bào),2013,62(7):070503(1-9).

        [12]MA SONGSHAN,LU MING,DING JIAFENG,et al. Weak signal detection method based on Duffing oscillator with adjustable frequency[J].Science China Information Sciences,2015,58(10):1-9.

        [13]MARCIN KAMI?SKI,ALBERTO CORIGLIANO. Numerical solution of the Duffing equation with random coefficients[J].Meccanica,2015,50(7):1841-1853.

        [14]SHAW PANKAJ KUMAR,JANAKI M S,IYENGAR A N S,et al.Antiperiodic oscillations in a forced Duffing oscillator[J].Chaos,Solitons and Fractals,2015,78:256-266.

        [15]曹軍義,謝航,蔣莊德.分?jǐn)?shù)階阻尼Duffing系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào),2009,43(3):50-54.

        [16]韋鵬,申永軍,楊紹普.分?jǐn)?shù)階Duffing振子的亞諧共振[J].振動工程學(xué)報(bào),2014,27(6):811-818.

        [17]何桂添,羅懋康.分?jǐn)?shù)階Duffing混沌系統(tǒng)的動力性態(tài)及其由單一主動控制的混沌同步[J].應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué),2012,33(5):539-552.

        [18]樓京俊,張暉,俞翔等.硬彈簧Duffing隔振系統(tǒng)跳躍機(jī)理分析[J].噪聲與振動控制,2014,34(6):20-24.

        [19]孫方旭,劉樹勇,何其偉.Holmes型Duffing系統(tǒng)動力學(xué)特性仿真及實(shí)驗(yàn)[J].噪聲與振動控制,2016,36(2):17-26.

        [20]JIFENG CHUA,FENG WANGAB.Prevalence of stable periodic solutions for Duffing equations[J].Journal of Differential Equations,2016,260(11):7800-7820.

        [21]JAUMELLIBREA,ANA RODRIGUESB.A nonautonomous kind of Duffing equation[J].Applied Mathematics and Computation,2015,251:69-674.

        [22]HSU C S.Cell-to-cell mapping:A method of global analysis for nonlinear system[M].New York:Springer-Verlag,1987.

        [23]HSU C S.A theory of cell-to-cell mapping dynamical systems[J].Journal of Applied Mechanics,1980,147: 931-939.

        Double-parameter Bifurcation and Global Characteristic Analysis of Duffing Systems

        SHI Jian-fei1,ZHANG Yan-long1,WANG Li2,DU San-shan1
        (1.School of Mechanical Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China; 2.School of Mathematics,Lanzhou City University,Lanzhou 730070,China)

        The distribution characteristics of the Top Lyapunov exponent of Duffing systems on the double-parameter plane are calculated.The parameter areas of the chaotic motion,the stable periodic motion and the various bifurcation curves are obtained on the double-parameter plane.Combined with the system single-parameter bifurcation diagram and the phase diagram,the bifurcation and chaos process on the double parameter plane and the influence of parameter-coupling on system dynamic performance are discussed.The results show that the parameter region of the chaotic motion is surrounded by a series of double periodic bifurcation curves,therefore the continuous bubble structures appear in the system single-parameter bifurcation diagrams and the local bifurcation characteristics become very complicated.In the double parameter plane, various bifurcation curves,for example the period-doubling bifurcation curves,occur after the pitchfork bifurcation curve, which leads to the phenomenon of various attractors coexistence after the pitchfork bifurcation.The system global dynamic characteristics are studied by using multi-initial value bifurcation diagrams and the cell-to-cell mapping method.It is found that the system parameters have an important influence on the stability of the attractors and the evolution of the attractor domains.

        :vibration and wave;Duffing system;double-parameter character;bifurcation;Lyapunov exponent;global dynamic characteristic

        O322

        :A

        :10.3969/j.issn.1006-1335.2016.06.007

        1006-1355(2016)06-0032-06+50

        2016-06-08

        國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11302092)

        石建飛(1990-),男,甘肅省隴南市人,碩士生,主要研究方向?yàn)榉蔷€性動力學(xué)及控制。E-mail:sjf0214286@126.com

        張艷龍(1981-),男,河北省圍場縣人,副教授,碩士生導(dǎo)師。E-mail:zhangyl@mail.lzjtu.cn

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