随机激励下亚音速二维粘弹性壁板的全局动力学

作     者：岳晓乐 张慧康 余钡 张莹 YUE Xiaole;ZHANG Huikang;YU Bei;ZHANG Ying

作者机构：西北工业大学数学与统计学院西安710129 西北工业大学空天领域复杂性科学教育部重点实验室西安710129 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第23期

页      面：105-117页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(12172284,12172286) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目 

主　　题：粘弹性壁板 胞映射方法 全局动力学 随机响应 

摘      要：飞行器或列车由于服役环境复杂,壁板结构往往受到多种激励作用,影响其正常使用与安全。为此,针对亚音速气流下粘弹性壁板在外激力、气动力和随机噪声联合作用下的全局动力学特性展开研究。通过全局分岔图,观测到了激变、逆倍周期分岔等一系列复杂的动力学行为,借助胞映射方法,获得了系统的吸引子、吸引域、鞍等全局信息,得到了系统响应演化过程中的瞬态与稳态概率密度函数。讨论了激励幅值和频率对壁板稳态响应的影响,发现确定性系统随着粘弹性参数和激励幅值的变化会呈现复杂的全局结构,揭示了激变现象的发生机制。随机激励下无论是瞬态还是稳态情形,系统随机响应的演化过程始终与确定性全局结构中的不稳定流形形状保持一致,激励幅值和频率的增加会导致稳态响应概率函数峰值的减小。研究结果对于壁板安全防护设计具有理论指导意义。