高斯白噪声激励下非线性系统的近似瞬态响应

摘要

高斯白噪声下作用下的非线性系统响应的瞬态概率密度一直是随机动力学研究的热点与难点，本文针对这一问题的分为两个不同的非线性系统进行了有益的探讨。
　　 第一部分研究高斯白噪声激励的有强非线性刚度带分数阶导数的单自由度振子的近似瞬态响应。应用基于广义谐和函数的随机平均法，并将幅值的瞬态概率密度的近似解表示为拉盖尔正交基函数的级数和，其中系数是随时间变化的，用Galerkin法可得到幅值的近似瞬态概率密度，从而得到状态变量响应的近似瞬态概率密度，通过与使用Monte Carlo数值模拟得到的结果比较表明该方法的有效性。
　　 第二部分研究受高斯白噪声作用下的非线性阻尼耦合的两个杜芬-范德波振子响应的近似瞬态概率密度。使用本文介绍的方法将幅值的瞬态概率密度的近似解表示为系数随时间变化的拉盖尔正交基函数的级数和的形式，通过取权函数积分可得到幅值的近似瞬态概率密度和状态变量响应的近似瞬态概率密度，数值模拟结果表明该方法有很好的适用性及精度。
　　 最后总结前面的分析，说明本文使用的方法具有较好的精度与可行性并可推广应用于更一般的非线性随机系统。

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章 绪论

1.1 随机动力系统响应研究简介

1.2 蒙特卡罗模拟法

1.3 高斯白噪声的模拟

1.4 分数阶导数

1.5 本文主要工作

第二章 高斯白噪声激励下有强非线性刚度的带分数阶导数单自由度振子的近似瞬态响应

2.1 基本方法

2.2 算例分析

2.3 本章小结

第三章 高斯白噪声激励的阻尼耦合的两个杜芬-范德波振子的近似瞬态响应

3.1 基本方法

3.2 算例分析

3.3 本章小结

第四章 结论与展望

参考文献

作者简历