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噪声盆中的瞬态概率影响单振子和耦合Duffing振子的响应。 (英语) Zbl 1472.34113号

本文研究了受随机噪声扰动的Duffing振子,并用伊藤随机微分方程(SDE)进行了建模。对路径积分方法进行了改进,减少了使用的点数,从而降低了计算成本。将改进的方法用于数值实验,研究了强迫函数中随机噪声强度与硬化Duffing振子多稳态区高振幅模破坏之间的关系,并研究了两个振子阵列中破坏能量局域模的噪声强度水平耦合Duffing振荡器。本文指出,选择减少点数的新方法可用于减少SDE的蒙特卡罗-欧拉-马鲁亚马方法模拟成本。

MSC公司:

34F05型 常微分方程和随机系统
34立方厘米 常微分方程的非线性振荡和耦合振荡
37C60个 非自治光滑动力系统
65立方米 随机微分和积分方程的数值解

软件:

自动;自动-07P
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Duffing,G.,Erzwungene schwingungen bei veränderlicher eigenfrequenz,Vieweg u.Sohn Braunschweig,7,41-42(1918)
[2] Nayfeh,A.H。;Balachandran,B.,《应用非线性动力学:分析、计算和实验方法》(2008),John Wiley&Sons
[3] Papangelo,A。;Fontanela,F。;Grolet,A。;Ciavarella,M。;Hoffmann,N.,弱耦合Duffing振子模拟的受迫循环对称结构的多重稳定性和局部化,J.Sound Vib。,440, 202-211 (2019) ·doi:10.1016/j.jsv.2018.10.028
[4] 肯扬,J.A。;Griffin,J.H.,涡轮发动机叶盘的强迫响应和对谐波失谐的敏感性,J.Eng.燃气轮机动力,125113-120(2002)·数字对象标识代码:10.1115/1.1498269
[5] Srinivasan,A.V.,发动机叶片的颤振和共振特性,《燃气轮机动力工程杂志》,119,742-775(1997)·数字对象标识代码:10.1115/12817053
[6] Castanier,M.P。;Pierre,C.,《失谐叶盘振动的建模与分析:现状与新兴方向》,《推进动力杂志》,22384-396(2006)·数字对象标识代码:10.2514/1.16345
[7] 塞弗,I.A。
[8] Gardonio,P.和Zilletti,M.,“基于模态定位的振动能量采集”,第26届国际噪声与振动工程会议(ISMA2014),比利时鲁汶,2014年9月15-17日(KU Levuen,2014)。
[9] Lefeuvre,E。;巴德尔,A。;理查德,C。;佩蒂特,L。;Guyomar,D.,《独立系统中几种振动驱动压电发电机的比较》,Sens.Actuator A:Phys。,126, 405-416 (2006) ·doi:10.1016/j.sna.2005.10.043
[10] Grolet,A。;Thouverez,F.,《循环对称非线性系统的自由和受迫振动分析:简化模型的应用》,J.Sound Vib。,331, 2911-2928 (2012) ·doi:10.1016/j.jsv.2012.02.008
[11] 迪克,A。;巴拉昌德兰,B。;Mote,C.D.Jr.,微谐振器阵列中的固有局域模及其与非线性振动模式的关系,非线性动力学。,54, 13-29 (2008) ·Zbl 1178.74078号 ·doi:10.1007/s11071-007-9288-0
[12] 迪克,A。;巴拉昌德兰,B。;Mote,C.D.Jr.,《微谐振器阵列中的定位:自然频率调谐的影响》,J.Compute。非线性动力学。,5, 011002 (2010) ·doi:10.115/1.4000314
[13] 佐藤,M。;哈伯德,B.E。;Sievers,A.J.,《学术讨论会:微机械振荡器阵列中的非线性能量局部化及其操纵》,修订版。物理。,78, 137-157 (2006) ·doi:10.1103/RevModPhys.78.137
[14] 埃马德,J。;瓦卡基斯,A.F。;Miller,N.,耦合磁弹性梁周期性受迫重复系统中的实验非线性局部化,Physica D,137192-201(2000)·doi:10.1016/S0167-2789(99)00176-1
[15] 木村,M。;Hikihara,T.,具有可调现场非线性和局部振荡观测的耦合悬臂阵列,Phys。莱特。A、 3731257-1260(2009)·doi:10.1016/j.physleta.2009.02.005
[16] Grolet,A.、Shami,Z.、Arabi,S.和Thomas,O.,《动力系统理论与应用(DSTA)》(罗兹科技大学,2019年)中的“双耦合梁系统中的实验非线性局部化”。
[17] Perkins,E。;木村,M。;Hikihara,T.等人。;Balachandran,B.,噪声对对称本征局域模的影响,非线性动力学。,85, 333-341 (2016) ·doi:10.1007/s11071-016-2688-2
[18] Perkins,E。;Chabalko,C。;Balachandran,B.,振荡器阵列中噪声影响的瞬态能量局部化,非线性理论应用。,4, 232-243 (2013) ·doi:10.1587/nolta.4.232
[19] von Wagner,美国。;Wedig,W.V.,关于用正交函数计算多维Fokker-Planck方程的定态解,非线性动力学。,21, 289-306 (2000) ·Zbl 0985.70020号 ·doi:10.1023/A:1008389909132
[20] Von Wagner,U.,《关于受简谐和随机激励的duffing振子的类双坑概率密度函数》,非线性动力学。,28, 343-355 (2002) ·Zbl 1021.70011号 ·doi:10.1023/A:1015691121548
[21] 徐伟(Xu,W.)。;何,Q。;Fang,T。;Rong,H.,Duffing系统随机分岔的全局分析,国际分岔杂志。《混沌》,13,3115-3123(2003)·Zbl 1078.37512号 ·doi:10.1142/S021812740300848X
[22] 徐伟(Xu,W.)。;何,Q。;Fang,T。;Rong,H.,在谐波激励和随机噪声存在下Duffing系统的随机分岔,国际非线性力学杂志。,39, 1473-1479 (2004) ·Zbl 1348.70063号 ·doi:10.1016/j.ijnonlinme.2004.02.009
[23] Yu,J.S。;Lin,Y.K.,非齐次马尔可夫过程的数值路径积分,国际非线性力学杂志。,39, 1493-1500 (2004) ·Zbl 1348.74164号 ·doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2004.02.011
[24] 库马尔,P。;Narayanan,S.,Fokker-Planck方程的修正路径积分解:非线性系统的响应和分岔,J.Compute。非线性动力学。,5, 011004 (2010) ·数字对象标识代码:10.1115/1.4000312
[25] Narayanan,S。;Kumar,P.,非线性系统在随机和谐波激励下Fokker-Planck方程的数值解,Probab。工程机械。,27, 35-46 (2012) ·doi:10.1016/j.probengmech.2011.05.006
[26] 阿加瓦尔,V。;约克·J·A。;Balachandran,B.,噪声诱导混沌吸引子逃逸路径,非线性动力学。,102, 863-876 (2020) ·doi:10.1007/s11071-020-05873-3
[27] 阿加瓦尔,V。;郑,X。;Balachandran,B.,噪声对软化Duffing振荡器频率响应的影响,Phys。莱特。A、 3823355-3364(2018)·doi:10.1016/j.physleta.2018.09.008
[28] Zhang,Y。;Jin,Y。;徐,P。;Xiao,S.,有色噪声下非线性三稳态能量采集器的随机分岔,非线性动力学。,99, 879-897 (2020) ·Zbl 1459.34134号 ·doi:10.1007/s11071-018-4702-3
[29] 崔,J。;Jiang,W.-A。;夏,Z.-W。;Chen,L.-Q.,高斯白噪声模型质量扰动下变质量Duffing振子的非静态响应,物理A,526121018(2019)·Zbl 07566451号 ·doi:10.1016/j.physa.2019.04.254
[30] Yu,J.S。;蔡国强。;Lin,Y.K.,基于Gauss-Legendre格式的新路径积分程序,国际非线性力学杂志。,32, 759-768 (1997) ·Zbl 0895.70017号 ·doi:10.1016/S0020-7462(96)00096-0
[31] 任,Z。;徐伟(Xu,W.)。;Qiao,Y.,非线性动态系统的局部平均路径积分方法,应用。数学。计算。,344, 68-77 (2019) ·Zbl 1428.70041号 ·doi:10.1016/j.amc.2018.09.061
[32] Socha,L.,《随机动态系统的线性化方法》(2007),Springer Science&Business Media
[33] Doedel,E.J.、Fairgrave,T.F.、Sandstede,B.、Champneys,A.R.、Kuznetsov,Y.A.和Wang,X.,“Auto-07p:常微分方程的连续和分岔软件”,技术报告(2007年)。
[34] Higham,D.J.,随机微分方程数值模拟算法介绍,SIAM Rev.,43,525-546(2001)·Zbl 0979.65007号 ·doi:10.1137/S0036144500378302
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