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题名一种非线性动力学系统混沌现象的深入研究
被引量：10
- 1
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作者
李明达
袁哲诚
罗锻斌
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机构
华东理工大学物理系
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出处
《大学物理》
2020年第1期33-37,60,共6页
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基金
华东理工大学2018年度国家级大学生创新实践项目(201810251076)
华东理工大学2018年度本科实验实践教学改革与建设项目(BK0121004)
2019年华东理工大学教育教学方法改革与研究项目(80222301901001)资助
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文摘
本文在实验教学中引入一种非线性混沌摆系统,通过调节混沌摆的驱动力周期演示了该非线性动力学系统出现混沌现象的过程,从而让学生了解混沌现象的参数敏感性、相图特点、频谱特性等基本特性.为了进一步了解该混沌摆的特性,本文建立了该非线性摆系统的简化动力学方程,在数值上对其进行了研究.基于动力学方程的数值模拟,克服了实验上相关参数定量改变困难、摆动稳定性不易控制、实验时间周期长等问题.在数值模拟中,通过改变不同参数得到了相图、频谱图以及分岔图,比较深入详细地对这种混沌摆的相关特性进行了描述,也有利于学生加深对混沌摆的理解.
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关键词
混沌摆
数值模拟
相图
分岔图
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Keywords
chaotic pendulum
numerical simulation
phase diagram
bifurcation diagram
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分类号
O415.5
[理学—理论物理]
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题名混沌摆系统的动力学分析和数值模拟
被引量：8
- 2
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作者
朱桂萍
王健
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机构
扬州大学物理科学与技术学院
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出处
《扬州大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
2008年第3期27-30,34,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(10705023)
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文摘
在混沌实验摆动力学方程基础上,分析其分别处于保守和耗散非线性系统的动力学特性.采用实际物理实验系统的参数进行数值模拟,探讨不同的策动频率、振幅和外加阻尼等参数条件对混沌摆系统动力学行为的影响,且分析这些参数在实验过程中所起的调节作用.数值模拟结果表明:混沌实验摆系统动力学性质灵敏地依赖于策动频率值;系统策动振幅必须大于一定阈值是混沌相出现的必要条件;磁阻尼参数对系统混沌相动力学状态影响不明显.
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关键词
混沌摆
动力学特性
实验参数
数值模拟
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Keywords
chaotic pendulum
dynamic properties
experimental parameters
numerical simulation
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分类号
O415.5
[理学—理论物理]
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题名周期性外力驱动的混沌摆
被引量：8
- 3
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作者
程敏熙
曾碧芬
刘惠娜
黄铭
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机构
华南师范大学物理电信工程学院
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出处
《物理实验》
北大核心
2009年第1期7-13,共7页
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基金
广东响石科研基金(No.2007012)
广东省工业攻关项目(No.C60109
2006B2901020)
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文摘
为了简单直观地呈现混沌现象,研制了受周期驱动力驱动的混沌摆实验系统.实验系统由力学机构、采集机构和数据处理分析仪组成.力学机构是受周期外力驱动的复摆;采集机构采用无触点角度传感器,通过串口通信实时将数据传输给计算机;数据处理分析仪用虚拟仪器平台LabVIEW软件编程实现.该系统可实时显示反映混沌基本特征的角度时序图、角速度时序图和相图.
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关键词
混沌摆
周期性外力驱动
LABVIEW
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Keywords
chaotic pendulum
external periodic force
LabVIEW
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分类号
O415.5
[理学—理论物理]
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题名基于PASCO系统的混沌摆实验
被引量：7
- 4
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作者
韩晓茹
傅筱莹
彭可鑫
向勇
陈建育
金立
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机构
浙江理工大学理学院
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出处
《物理实验》
北大核心
2011年第11期5-9,共5页
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基金
浙江省新世纪高等教育教学改革项目(No.ZC2010020)
物理实验省级示范中心(No.SB1002001-E)
校级教改项目(No.EL1108)
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文摘
基于PASCO系统研制了受周期外力驱动的混沌摆实验仪,调节混沌摆系统的参量可演示非线性动力学特征行为,描绘了无驱动及有驱动下的系统相位图,并分析了初值敏感性、奇异性(奇异吸引子)现象.应用混沌摆的动力学方程,进行Matlab仿真实验.实验结果表明:混沌摆实验系统动力学的性质依赖于振动频率值,系统驱动振幅必须大于一定阈值是混沌相出现的必要条件.
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关键词
混沌
PASCO系统
转动传感器
混沌摆
数值模拟
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Keywords
chaos
PASCO system
rotation sensor
chaotic pendulum
numerical simulation
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分类号
O415.5
[理学—理论物理]
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题名利用非线性动力学系统研究混沌现象
被引量：5
- 5
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作者
李明达
董乔南
杨亚利
李鑫
罗锻斌
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机构
华东理工大学物理系
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出处
《物理与工程》
2019年第6期77-84,88,共9页
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基金
华东理工大学2018年度实验实践教学改革与建设立项(BK0121004)
华东理工大学2019年本科教育教学方法改革“突出传感技术应用的物理实验课程教学体系建设”研究项目资助
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文摘
以相图和庞加莱点作为表征手段,本文对受外力驱动的一种非线性动力学系统混沌摆的摆动行为进行研究,考察了该混沌摆系统的运动状态随驱动力频率变化的特征。同时我们建立了该系统的理论模型,通过数值计算模拟该混沌摆运动状态来验证实验结果。实验和仿真结果均表明,随着驱动力频率的增加,混沌摆会有周期和混沌运动状态交替出现的情况,且这种变化近乎为突变的。同时,也从数值仿真结果中观察到了混沌摆运动状态对驱动力频率这一参数的敏感性。本文阐述的仿真和测量研究可以作为本科生的大学物理实验课程中混沌摆实验项目的拓展内容,使有兴趣和能力的同学对非线性动力学系统的混沌现象有更深入的理解和认识。
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关键词
混沌摆
驱动频率
相图
转动传感器
数值模拟
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Keywords
chaotic pendulum
driving frequency
phase diagram
motion sensors
numerical simulation
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分类号
G63
[文化科学—教育学]
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题名外力驱动的混沌摆实验仪在研究混沌效用上的应用
被引量：4
- 6
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作者
邹元奕
王莹
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机构
上海电力学院
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出处
《大学物理实验》
2013年第4期13-15,共3页
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基金
上海电力学院实验教改项目:20121813
上海市大学生科创项目(2012-10256-129
2012-10256-122)
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文摘
依据非线性动力学混沌理论,采用受外力驱动的转动马达装置,依托PASCO系统的数据采集软件,开发了适应大学物理实验的受外力驱动的混沌摆实验。探讨了新型基于外力驱动的混沌摆实验仪在研究混沌效用上的应用,实验发现利用该装置可以直观的研究系统的初值敏感性,奇异子现象等,操作简单、直观、灵敏度高,实验除了具有实际应用价值外,同时适合在高等学校大学物理基础实验中开设出相应的实验教学内容。
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关键词
混沌
PASC0系统
转动传感器
混沌摆
数值模拟
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Keywords
chaos
PASCO system
rotation sensor
chaotic pendulum
numerical simulation
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分类号
O4
[理学—物理]
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题名基于DDA的混沌摆分析
被引量：1
- 7
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作者
于昊
喻勇
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机构
西南交通大学力学与航空航天学院
西安交通大学应用力学与结构安全重点实验室
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出处
《大学物理》
2022年第12期17-21,25,共6页
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基金
西南交通大学2021年本科教育教学研究与改革项目(2103107)资助。
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文摘
采用非连续变形分析方法(Discontinuous Deformation Analysis,DDA)对混沌摆进行模拟.分别建立了两自由度和四自由度无阻尼非线性自由振动的混沌摆模型,并对两种模型的运动微分方程进行推导,利用Matlab求解得到两种自由度下的摆角的理论解.对原始DDA方程进行简化,推导得到刚体DDA方程,并利用Matlab编写了DDA程序,对两种摆的运动进行数值模拟,分别得到了两种模型下不同摆杆的角度时程图,揭示了混沌现象,并通过与理论结果进行对比,说明了该程序的适用性.
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关键词
混沌摆
非连续变形分析
数值仿真
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Keywords
chaotic pendulum
DDA
the numerical simulation
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分类号
O4-1
[理学—物理]
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