宽带噪声激励下分数阶黏弹性碰撞系统的稳定性分析和随机分岔

盛正大, 张建刚, 王媛

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吉林大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 62 ›› Issue (01) : 132-140. DOI: 10.13413/j.cnki.jdxblxb.2023184

宽带噪声激励下分数阶黏弹性碰撞系统的稳定性分析和随机分岔

  • 盛正大, 张建刚, 王媛
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摘要

研究基于分数阶黏弹性材料构造的Van der pol减振系统在外部宽带噪声激励下的随机稳定性和随机分岔行为.考虑约束条件的影响,引入非平滑Zhuravlev变换,将碰撞系统转化为无碰撞的动力学系统.利用一组拟周期函数近似替换分数阶微分,通过随机平均法得到系统的It8随机微分方程,根据最大Lyapunov指数法和奇异边界理论分类讨论系统的随机稳定性,利用拟Hamilton系统随机平均法分析系统在线性It8方程下的随机分岔行为,得到D-分岔的临界条件,进一步求出与系统幅值相关的稳态概率密度函数.使用MATLAB绘制稳态概率密度曲线,直观展现系统发生的稳态变化.结果表明,当分数阶阶次和噪声强度在一定阈值内变化时,可诱导系统产生P-分岔行为.

关键词

随机P-分岔 / 随机平均法 / 碰撞系统 / 非平滑Zhuravlev变换 / 宽带噪声

中图分类号

O211.63

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盛正大, 张建刚, 王媛. 宽带噪声激励下分数阶黏弹性碰撞系统的稳定性分析和随机分岔. 吉林大学学报(理学版). 2024, 62(01): 132-140 https://doi.org/10.13413/j.cnki.jdxblxb.2023184

基金

国家自然科学基金(批准号:61863022); 甘肃省自然科学基金重点项目(批准号:23JRRA882)

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