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线性延时反馈Josephson结的Hopf分岔和混沌化

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物理学报 2011年第6期60卷 46-52页

作者：张立森蔡理冯朝文空军工程大学理学院西安710051

考虑线性延时反馈控制下电阻-电容分路的Josephson结,运用非线性动力学理论分析了受控系统平凡解的稳定性.理论分析表明,随着控制参数的改变,系统的稳定平凡解将会通过Hopf分岔失稳,并推导了发生Hopf分岔的临界参数条件.对不同参数条件... 详细信息

考虑线性延时反馈控制下电阻-电容分路的Josephson结,运用非线性动力学理论分析了受控系统平凡解的稳定性.理论分析表明,随着控制参数的改变,系统的稳定平凡解将会通过Hopf分岔失稳,并推导了发生Hopf分岔的临界参数条件.对不同参数条件下受控系统的动力学进行了数值分析.结果显示,系统由Hopf分岔产生的稳定周期解,将进一步通过对称破缺分岔和倍周期分岔通向混沌.

关键词：约瑟夫森结线性延时反馈 Hopf分岔混沌

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塑性破坏模式下桁架杆件重要性评价与优化

应用基础与工程科学学报 2018年第6期26卷 1281-1293页

作者：方圣恩张立森福州大学土木工程学院福建福州350116 福州大学土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心福建福州350116

为使结构易损性分析更符合实际破坏情况,考虑了材料的塑性性能,提出了桁架结构杆件塑性重要性系数的计算方法,进而实现桁架的优化设计.首先假设杆件为弹塑性材质,以刚度损失定义杆件的塑性状态及破坏模式,采用附加荷载来考虑塑性阶段的... 详细信息

为使结构易损性分析更符合实际破坏情况,考虑了材料的塑性性能,提出了桁架结构杆件塑性重要性系数的计算方法,进而实现桁架的优化设计.首先假设杆件为弹塑性材质,以刚度损失定义杆件的塑性状态及破坏模式,采用附加荷载来考虑塑性阶段的结构承载力;其次建立桁架结构刚度矩阵与变形刚度矩阵之间的关系,寻求杆件位移与变形的内在联系,由此推导杆件塑性重要性系数;最后,通过预先假设桁架受力最不利情况和破坏模式,基于前述塑性重要性系数计算,实现桁架杆件的优化.通过一榀平面桁架算例说明了考虑材料塑性性能时得到的重要性系数值与仅考虑弹性性能有所区别,桁架失效模式更合理.同时桁架结构优化后,可以充分利用各杆件的抗力.

关键词：桁架结构易损性分析塑性破坏模式塑性重要性系数结构优化

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考虑内力分项贡献度的框架构件重要性评价

计算力学学报 2017年第6期34卷 732-738页

作者：张立森方圣恩福州大学土木工程学院福州350116 福州大学土木工程防震减灾信息化国家地方联合工程研究中心福州350116

提出了一种水平和竖向荷载共同作用下的框架结构构件重要性评价方法。首先,基于线弹性材料假设,利用应变能方程和节点-外荷载关系计算梁柱构件的轴力、剪力和弯矩;然后,定义构件内力分项计算值与抗力分项值之比为构件分项重要性系数,用... 详细信息

提出了一种水平和竖向荷载共同作用下的框架结构构件重要性评价方法。首先,基于线弹性材料假设,利用应变能方程和节点-外荷载关系计算梁柱构件的轴力、剪力和弯矩;然后,定义构件内力分项计算值与抗力分项值之比为构件分项重要性系数,用于体现构件抗力利用水平;再组合各内力分项系数,针对不同外荷载形式定义构件综合重要性系数,用于体现构件对框架体系整体承载力的贡献;最后,通过两榀框架算例验证了方法的可行性,可为框架的结构优化设计和连续性倒塌分析提供定量依据。

关键词：框架结构构件重要性评价构件内力与抗力分项重要性系数综合重要性系数

含无损传输线的约瑟夫森结电磁系统中的分岔与混沌

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电子学报 2010年第6期38卷 1311-1315页

作者：张立森蔡理冯朝文空军工程大学理学院陕西西安710051

建立了含无损传输线的约瑟夫森结电磁系统左端点处电压正向行波分量的一维Poincaré映射模型,运用非线性动力学理论分析了映射定点的稳定性.通过数值计算得到了映射随电压反射系数变化的分岔图,详细分析了系统随参数变化的动态演化过程... 详细信息

建立了含无损传输线的约瑟夫森结电磁系统左端点处电压正向行波分量的一维Poincaré映射模型,运用非线性动力学理论分析了映射定点的稳定性.通过数值计算得到了映射随电压反射系数变化的分岔图,详细分析了系统随参数变化的动态演化过程.结果表明在一定参数条件下,该电磁系统中存在着分岔、混沌、周期吸引子共存、混沌吸引子共存以及周期与混沌吸引子共存等复杂的非线性动力学行为.

关键词：约瑟夫森结电磁系统 Poincaré映射分岔混沌吸引子共存

PWM型开关电容DC-DC变换器的非线性动力学行为研究

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电子学报 2008年第2期36卷 266-270页

作者：张立森王立志空军工程大学理学院陕西西安710051

建立了PWM型二阶开关电容DC-DC变换器的二维离散映射模型,用非线性动力学理论分析了映射模型定点的稳定情况.以电压反馈系数为参数,通过数值计算描绘了系统动态演化的分岔图和最大Lyapunov指数变化曲线.以二阶串并电容组合开关电容DC-D... 详细信息

建立了PWM型二阶开关电容DC-DC变换器的二维离散映射模型,用非线性动力学理论分析了映射模型定点的稳定情况.以电压反馈系数为参数,通过数值计算描绘了系统动态演化的分岔图和最大Lyapunov指数变化曲线.以二阶串并电容组合开关电容DC-DC变换器为例,用PSPICE软件对其进行模拟仿真,得到了变换器的混沌吸引子.理论分析、数值计算和模拟仿真保持了一致.

关键词：开关电容DC-DC变换器二维离散映射分岔混沌 Lyapunov指数

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非自治约瑟夫森结阵列的耦合同步研究

电子学报 2011年第5期39卷 1020-1024页

作者：张立森蔡理冯朝文空军工程大学理学院陕西西安710051

针对电阻-电容-电感分路的约瑟夫森结耦合的阵列,当驱动电流的相位差为零时,分析了对称振子之间完全同步流形及其稳定性.当相位差不为零时,计算了误差系统随相位差变化的分岔图和李雅普诺夫指数曲线,发现相位差破坏了振子对之间的完全同... 详细信息

针对电阻-电容-电感分路的约瑟夫森结耦合的阵列,当驱动电流的相位差为零时,分析了对称振子之间完全同步流形及其稳定性.当相位差不为零时,计算了误差系统随相位差变化的分岔图和李雅普诺夫指数曲线,发现相位差破坏了振子对之间的完全同步,但却可以抑制系统中的混沌.理论上讨论了约瑟夫森结阵列中延迟同步的存在性,发现距离较远的振子对之间的延迟同步化程度较高,而振子数较少的阵列中无法建立延迟同步,同时还得到了同步建立时的延迟时间与驱动电流相位差之间满足的关系式.

关键词：约瑟夫森结阵列电阻-电容-电感分路模型同步相位差李雅普诺夫指数

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一种新的三维自治混沌系统

物理学报 2011年第3期60卷 101-107页

作者：冯朝文蔡理康强张立森空军工程大学理学院西安710051

通过对蔡氏电路的研究,提出了一种新的混沌系统,并对该系统的基本动力学特性进行了深入研究,得到该系统的Lyapunov指数和Lyapunov维数,给出了相图、Lyapunov指数谱、分岔图、Poincaré映射以及功率谱等.利用OrCAD-PSpice软件设计了该新... 详细信息

通过对蔡氏电路的研究,提出了一种新的混沌系统,并对该系统的基本动力学特性进行了深入研究,得到该系统的Lyapunov指数和Lyapunov维数,给出了相图、Lyapunov指数谱、分岔图、Poincaré映射以及功率谱等.利用OrCAD-PSpice软件设计了该新混沌系统的振荡电路并进行了仿真实验.研究结果表明,该系统与蔡氏电路产生的混沌吸引子并不拓扑等价,且该系统的参数变化范围较大,最大Lyapunov指数接近1,数值仿真和电路系统实验仿真具有很好的一致性,证实了该系统的存在性和物理上可实现性.

关键词：混沌系统 Lyapunov指数谱分岔图电路实现

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磁性量子元胞自动机逻辑电路的转换特性研究

物理学报 2011年第9期60卷 767-773页

作者：杨晓阔蔡理康强柏鹏赵晓辉冯朝文张立森空军工程大学理学院西安710051 空军工程大学科研部西安710051 空军工程大学综合电子信息系统研究中心西安710051

本文研究了磁性量子元胞自动机反相器和择多逻辑门等基本逻辑电路在不同纳磁体厚度和间距下的转换特性.采用单畴近似LLG方程对纳磁体以及电路进行了建模和仿真,结果表明更厚的纳磁体需要更大的转换磁脉冲,大厚度纳磁体逻辑电路表现出较... 详细信息

本文研究了磁性量子元胞自动机反相器和择多逻辑门等基本逻辑电路在不同纳磁体厚度和间距下的转换特性.采用单畴近似LLG方程对纳磁体以及电路进行了建模和仿真,结果表明更厚的纳磁体需要更大的转换磁脉冲,大厚度纳磁体逻辑电路表现出较慢的转换;相同厚度和间距下,择多逻辑门比反相器的转换时间略长.此外,模拟结果还表明纳磁体间距对反相器的转换过程影响明显,而对择多逻辑门则影响较小.

关键词：磁性量子元胞自动机转换特性厚度和间距逻辑电路

采用有源电容倍增器改善开关电容DC-DC变换器的性能

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电子学报 2007年第8期35卷 1563-1566页

作者：张立森王立志贾博空军工程大学理学院陕西西安710051

研究了开关电容DC-DC变换器输出电压与电容的关系,分析了变换器输出电压波纹产生的原因.针对变换器中大电容难集成的问题,提出了一种基于跨导放大器和第二代电流传输器的有源电容倍增器的新型拓扑结构.该电路只用较少的元件就可以实现... 详细信息

研究了开关电容DC-DC变换器输出电压与电容的关系,分析了变换器输出电压波纹产生的原因.针对变换器中大电容难集成的问题,提出了一种基于跨导放大器和第二代电流传输器的有源电容倍增器的新型拓扑结构.该电路只用较少的元件就可以实现开关电容变换器中的浮地和接地电容.以二阶开关电容DC-DC变换器为例,用PSPICE软件分别对采用了有源电容倍增器的新型结构和传统结构进行了仿真.结果显示,基于有源电容倍增器的开关电容变换器仅用100pF电容就等效了200nF电容的输出性能,而且具有更低的输出电压波纹.

关键词：开关电容变换器有源电容倍增器输出纹波跨导放大器电流传输器