非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)高性能計(jì)算方法

目錄
第1章　緒論　1
1.1　非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)計(jì)算方法概述　/1
1.2　航空航天領(lǐng)域的典型問題　/5
1.2.1　經(jīng)典Duffing方程　/6
1.2.2　非線性氣動(dòng)彈性問題　/8
1.2.3　軌道遞推與轉(zhuǎn)移問題　/10
1.2.4　近地航天器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)　/12
1.3　本書的內(nèi)容安排　/13
參考文獻(xiàn)　/15
第2章　時(shí)域配點(diǎn)法　19
2.1　引言　/19
2.2　時(shí)域配點(diǎn)法求解Duffing方程　/21
2.3　時(shí)域配點(diǎn)法和高維諧波平衡法的等價(jià)性分析　/23
2.3.1　諧波平衡法　/24
2.3.2　高維諧波平衡法　/26
2.3.3　時(shí)域配點(diǎn)法與高維諧波平衡法的等價(jià)性證明/29
2.4　拓展時(shí)域配點(diǎn)法　/32
2.4.1　使用響應(yīng)曲線證實(shí)非物理解的存在　/33
2.4.2　Monte Carlo模擬法：拓展時(shí)域配點(diǎn)法消除非物理解　/35
2.5　本章小結(jié)　/36
參考文獻(xiàn)　/36
第3章　高維諧波平衡法的混淆機(jī)理　39
3.1　引言　/39
3.2　二元機(jī)翼振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型　/41
3.3　半解析法　/43
3.3.1　諧波平衡法　/44
3.3.2　時(shí)域配點(diǎn)法　/47
3.4　高維諧波平衡法的“混淆規(guī)則”　/50
3.5　數(shù)值算例　/56
3.5.1　RK4的結(jié)果　/56
3.5.2　混淆現(xiàn)象的數(shù)值分析　/58
3.5.3　使用參數(shù)掃描法消除混淆　/62
3.5.4　時(shí)域配點(diǎn)法的精度　/64
3.6　本章小結(jié)　/66
3.7　本章附錄　/66
參考文獻(xiàn)　/68
第4章　快速諧波平衡技術(shù)　71
4.1　引言　/71
4.2　諧波平衡法　/71
4.3　顯式雅可比矩陣的推導(dǎo)　/73
4.4　結(jié)果與分析　/77
4.4.1　RK4的結(jié)果　/77
4.4.2　數(shù)值解的譜分析　/77
4.4.3　調(diào)頻對(duì)諧波平衡法精度的影響　/79
4.4.4　HBEJ和HBNJ的效率比較　/82
4.4.5　使用數(shù)值算例分析諧波平衡法的精度　/83
4.5　本章小結(jié)　/85
參考文獻(xiàn)　/86
第5章　全局法及其典型應(yīng)用　88
5.1　引言　/88
5.2　周期軌道求解方法　/89
5.3　時(shí)域配點(diǎn)法迭代初值的選取　/94
5.3.1　Clohessy－Wiltshire方程　/94
5.3.2　Tschauner－Hempel方程　/96
5.4　時(shí)域配點(diǎn)法求解方案評(píng)估　/96
5.4.1　閉合投影軌道　/97
5.4.2　閉環(huán)控制策略　/97
5.5　結(jié)果與分析　/99
5.6　本章小結(jié)　/106
5.7　本章附錄　/106
參考文獻(xiàn)　/108
第6章　變分迭代法：全局估計(jì)到局部估計(jì)　110
6.1　引言　/110
6.2　變分迭代方法回顧　/110
6.2.1　Picard方法　/112
6.2.2　Adomian解耦法　/113
6.2.3　變分迭代法　/114
6.3　變分迭代法、Picard法和Adomian解耦法的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)　/115
6.4　局部變分迭代　/118
6.4.1　全局變分迭代法的缺陷　/118
6.4.2　局部變分迭代法　/121
6.5　本章小結(jié)　/126
參考文獻(xiàn)　/126
第7章　局部變分迭代配點(diǎn)法　127
7.1　引言　/127
7.2　局部變分迭代法及其變型　/128
7.2.1　算法一：消除拉格朗日乘子　/128
7.2.2　算法二：拉格朗日乘子的多項(xiàng)式估計(jì)　/131
7.2.3　算法三：一般拉格朗日乘子的指數(shù)估計(jì)　/133
7.3　時(shí)域配點(diǎn)法　/133
7.4　局部變分迭代與配點(diǎn)法結(jié)合　/134
7.4.1　算法一弱形式　/135
7.4.2　算法二弱形式　/135
7.4.3　算法三弱形式　/138
7.5　數(shù)值算例　/138
7.5.1　Duffing方程　/139
7.5.2　Lorenz方程　/142
7.5.3　耦合Duffing方程　/144
7.6　本章小結(jié)　/147
參考文獻(xiàn)　/148
第8章　局部法及其典型應(yīng)用　149
8.1　引言　/149
8.2　RungeKutta方法　/149
8.2.1　二元機(jī)翼振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型　/150
8.2.2　Henon法　/153
8.2.3　算例與分析　/154
8.2.4　極限環(huán)運(yùn)動(dòng)　/155
8.2.5　混沌響應(yīng)　/155
8.2.6　暫態(tài)混沌響應(yīng)　/157
8.3　修正變分迭代配點(diǎn)法　/160
8.3.1　修正變分迭代法　/160
8.3.2　修正變分迭代法與配點(diǎn)法結(jié)合　/162
8.3.3　求解軌道遞推問題　/165
8.4　變步長(zhǎng)局部變分迭代配點(diǎn)法　/171
8.4.1　變步長(zhǎng)方案　/171
8.4.2　算例與分析　/172
8.5　擬線性化變分迭代配點(diǎn)法　/183
8.5.1　非線性邊值問題的擬線性化　/183
8.5.2　Lambert問題求解　/184
8.5.3　限制性三體軌道問題求解　/191
8.6　本章小結(jié)　/193
8.7　本章附錄　/194
參考文獻(xiàn)　/195