文章-世纪中文出版社

曲良辉1，2，3 都琳1，3 胡海威1，3 曹子露1，3 邓子辰1，4，3 《动力技术研究》 2020年2期

摘要:

本文系统地研究了外加电磁刺激对FitzHugh-Nagumo (FHN)神经元系统动力学行为的调控作用.首先,在强非线性电磁感应的作用下,FHN神经元对外加电磁刺激的响应呈现显著的非线性变化特点,不仅能够产生混沌的放电现象,而且还出现了不同放电模式之间的转迁.其次,在电磁感应的作用下,周期振荡的电磁刺激对Newman-Watts小世界的神经元网络的脉冲放电频率和同步性都能够进行有效地调控,不仅提高了神经元网络对局部弱激励信号的探测和响应能力,而且能有效地控制网络时空斑图从相位同步到完全同步的演化.本文的研究揭示了电磁刺激对单个神经元和神经元网络系统动力学行为的显著调控能力,有待为生理上应用电磁刺激辅助治疗精神疾病提供理论指导.

汽车车轮周围气流场的数值模拟研究下载：52 浏览：471

黄海波余旭东刘清国张涛董家楠《建模与系统仿真》 2019年12期

摘要:

运动车轮周围气流场对地面扬尘及轮胎磨损颗粒物的运动有很大影响。使用旋转壁面技术模拟车轮滚动,建立了车辆-轮胎空气动力学模型并进行了试验验证,对车轮周围气流场进行了三维数值模拟。结果表明:气流在轮胎-轮罩间隙中存在相汇区并形成涡流,气流主要从相汇处溢出。扬尘及颗粒物主要围绕涡流动并获得动能脱出。气流在前、后轮的泵吸效应显著,但前轮气流倾向于向外侧发散,后轮附近气流场倾向于向上发散。气流在车尾会形成马蹄涡和拖拽涡。

星形胶质细胞膜电位门控钙离子通道调控神经元癫痫放电下载：88 浏览：484

独盟盟1 袁治轩1 李佳佳1 吴莹1，2 《动力技术研究》 2020年2期

摘要:

细胞外空间钾离子的大量积累会导致星形胶质细胞膜去极化,星形胶质细胞膜电位变化引起的电压门控钙离子通道（VGCCs）电流内流会增加星形胶质细胞内钙离子浓度的振荡幅值,从而增强星形胶质细胞对神经元的正反馈作用.考虑星形胶质细胞VGCCs的钙离子内流,本文构建了一种包含多种离子浓度动力学行为的神经元-胶质细胞耦合模型.数值模拟结果发现,VGCCs的钙离子内流是影响星形胶质细胞内Ca2+浓度升高的一个主要因素;VGCCs电流增强会诱发神经元产生自发性癫痫放电活动实验现象的内在机理.本文研究结果可以为星形胶质细胞钙离子代谢紊乱诱发神经系统自发性癫痫放电提供一种解释.

钛增强Cu40Zn黄铜合金的粉末冶金制备及其力学性能下载：85 浏览：504

马晨张鑫潘登郑飞洋李树丰《材料科学研究》 2020年3期

摘要:

采用粉末冶金法将合金元素Ti加到Cu40Zn基体中制备钛黄铜,研究了Ti的添加量对黄铜微观组织、界面结构、相组成以及力学性能的影响。结果表明:Ti在基体中固溶析出并与Cu40Zn反应生成了亚微米级的Cu2Ti4O颗粒和Ti纳米团簇,随着Ti含量的提高钛黄铜的屈服强度、抗拉强度和硬度呈提高的趋势。增大位错运动阻力产生的第二相强化、钉扎产生的细晶强化以及加工硬化,使Cu40Zn的力学性能提高。综合性能良好的Cu40Zn-1.9Ti,其屈服强度、抗拉强度、延伸率和硬度分别达到375 MPa、602 MPa、17.7%和163HV。

前包钦格复合体中钙动力学对放电模式的影响下载：73 浏览：490

梁桐桐1 段利霞1 赵雅琪1 赵勇2 《动力技术研究》 2020年1期

摘要:

本文以前包钦格复合体中两个耦合神经元为研究对象,并考虑钙离子动力学的神经元动力学模型.利用相平面分析、分岔分析和快慢动力学分析等方法,研究钙离子动力学和控制钙激活的非特异性阳离子电流的电导对前包钦格复合体的放电模式的影响,并从动力学的角度解释了其放电活动产生及其转迁的机制.结果表明钙离子的周期性波动和非特异性阳离子电流都会影响簇放电的类型,钙离子的周期性波动是产生复杂簇放电的关键因素.

皮质-基底神经节-丘脑网络的振荡动力学分析下载：76 浏览：503

刘楠1 毕远宏2，3 杨红丽1 刘全生1 《动力技术研究》 2020年1期

摘要:

探究大脑基底神经节中丘脑底核和苍白球神经核团振荡动力学的起源对理解帕金森病的发病机理起到重要作用.本文建立了较为完整的关于帕金森病的神经网络模型,该模型含有兴奋和抑制神经元的大脑皮质、由纹状体、丘脑底核、苍白球内侧和外侧构成的基底神经节以及丘脑.首先,通过对模型进行数值模拟,所得的动力学结果与丘脑底核和苍白球振荡相关的生物实验结果一致.其次,探讨了与丘脑底核和苍白球神经核团相关的突触连接强度对他们振荡动力学的影响.我们的结果显示,丘脑底核同时受到纹状体较强的促进作用和苍白球外侧较弱的抑制作用时它的振荡消失.而当苍白球同时受到丘脑底核较强的促进作用和纹状体对它的抑制作用时,苍白球的振荡增强.希望本文的研究结果对帕金森病的治疗有一定的指导作用.

边界条件下的Fizhugh-Nagumo模型斑图动力学研究下载：88 浏览：511

郑前前申建伟《动力技术研究》 2020年1期

摘要:

本文主要研究边界条件下FN(Fizhugh-Nagumo)模型的神经定位动力学行为,首先针对带有扩散的FN模型进行了理论研究;然后通过离散拉普拉斯算子的方法,得到了FN模型带有边界的常微分方程;接着分析了边界条件对系统斑图形态的具体影响,对混合边界不同参数取值进行了研究,得到了混合边界值和矩阵谱倒数的关系;最后通过数值模拟的方法验证了已有实验结果,解释了上述系统的斑图机制,给出了斑图形态的调控方法.

HPA模型的动力学研究在痛觉治疗中的应用下载：82 浏览：499

杜莹1 付士慧2 严传魁3 苏建忠4 《动力技术研究》 2020年1期

摘要:

在临床医学中,确定疼痛如何从急性转变为慢性是有效预防和治疗的关键.因此目前迫切需要一种定量和预测的方法来评估疼痛的分类,从而能够更好地干预治疗.本文采用计算机建模的方法,利用下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)模型来模仿疼痛轨迹,我们根据cortisol的取值,把它分为高低两个状态,cortisol取值高的状态用来模拟高强度的疼痛,取值低的状态用来模拟轻微疼痛或者没有痛苦.通过对其模拟数据进行研究,分析了急性慢性疼痛的转变.其仿真结果说明,神经计算科学在评估病人模型方面具有可行性和很大的潜力.

基于核聚类的嗅觉神经网络对气味模式的识别下载：93 浏览：521

诸震宇王如彬《动力技术研究》 2020年1期

摘要:

嗅觉系统是生物感觉神经系统中非常重要的组成部分.当嗅觉感受器接收到气味刺激时,其将化学信号转换为电信号并传递给嗅球,嗅球对信息进行整合与编码,继而将其传递到大脑嗅皮层,最终产生嗅觉.对于嗅觉神经网络的建模以及嗅觉信息处理的研究有助于理解嗅觉系统是如何有效区分不同种类与浓度的气味.本文在由僧帽细胞、颗粒细胞以及球旁细胞所构成的传统嗅球模型基础上,引入了嗅皮层来构建完整的嗅觉网络模型,并考虑了抑制性突触可塑性在网络接受刺激时的学习作用.其仿真结果表明抑制性突触可塑性可以平衡嗅皮层中兴奋性和抑制性的突触电流,从而使得嗅皮层对于气味刺激表现为特定的发放模式.嗅皮层对于不同种类的气味刺激表现为不同的发放模式,而对于同一种类不同浓度的气味刺激表现为相似的发放模式与不同程度的发放强度.同时提出了基于核方法的层次聚类和模糊聚类算法来实现对不同种类纯气味的识别和对混合气味中各种气味成分的识别.

Lagrange原著与广义动能原理下载：69 浏览：496

龙运佳《动力技术研究》 2019年11期

摘要:

自古以来,学派林立,齐鸣共荣,殊途同归,如Newton派与非Newton派,又如多自由度系统动力学方法的微分派与非微分派,本文提出运动微分概念,得到与Lagrange原著失衡速度兼容的广义动能原理GPT(Generalized Principle of Kinetic Energy),T为动能Kinetic Energy,并阐明其在空天力学与地面力学中的应用,GPT是多自由度变参量系统动力学,实在、简便,一般的原理.

非保守非线性刚-热-弹耦合动力学的Lagrange方程下载：75 浏览：489

梁立孚郭庆勇《动力技术研究》 2019年11期

摘要:

如何将Lagrange方程应用于弹性动力学,一直是国内外学术界关注的理论和应用研究课题.在这类问题获得基本解决之后,Lagrange方程应用于耦合动力学的理论难题又摆在我们的面前.本文采用Lagrange-Hamilton体系,成功地将Lagrange方程应用于非保守非线性刚-热-弹耦合动力学.进而应用非保守非线性刚-热-弹耦合动力学的Lagrange方程推导出非保守非线性刚-热-弹耦合动力学的控制方程.讨论了应用耦合动力学的Lagrange方程解决实际工程技术问题的途径.

微合金钢碳氮化物析出的热力学仿真下载：61 浏览：462

李维刚1，2 杨威1 刘超1 严保康1 《建模与系统仿真》 2019年8期

摘要:

建立热连轧过程中复合微合金钢碳氮化物析出的热力学模型,考虑碳氮化物和AlN的相互作用。针对该模型求解变量多、方程非线性、初始条件难确定等问题,采用耦合问题特征的牛顿拉夫森数值求解算法,确定不同成分下的碳氮化物和AlN的析出开始温度与析出顺序,获得奥氏体相中各元素平衡成分、碳氮化物析出成分及质量分数等随轧制温度的变化规律。对某轧钢厂生产的微合金钢进行仿真分析,模型计算结果符合冶金机理,对钢材组织性能进行有效的控制具有重要的指导意义。

两端带有弹簧支撑的轴向运动梁振动分析下载：87 浏览：503

李炀1 谭霞1 丁虎1 陈立群1，2 《动力技术研究》 2019年10期

摘要:

研究外部激励下,两端带有弹簧支撑的轴向运动梁的横向振动.运用广义哈密顿原理,推导得到运动梁的控制方程.通过数值方法研究系统的固有频率和模态,解析分析得到轴向运动梁的临界速度表达式并考虑弹簧刚度对临界速度的影响.发现临界速度随弹簧刚度增大而收敛于某一值.运用Galerkin截断法数值研究两端带有弹簧支撑的轴向运动梁的稳态幅频响应曲线,并通过计算力传递率来研究系统的隔振效果.发现力传递率在高频外激励下存在多个峰值.

含有LuGre摩擦并联机械臂的自适应控制下载：81 浏览：497

郭丁旭姜乃晶张舒徐鉴《动力技术研究》 2019年9期

摘要:

本文研究了含有LuGre摩擦的并联机械臂自适应控制问题.首先,在并联机械臂动力学模型中引入LuGre摩擦模型来描述伺服关节内部的摩擦行为;其次,构造含有动态摩擦补偿的自适应控制算法,并使用Lyapunov方法证明控制算法的有效性;最后,通过平面3-RRR并联机械臂数值算例,验证所提出控制算法的效果以及LuGre摩擦补偿的必要性.

时滞诱发的忆阻型Hopfield神经网络的复杂动力学下载：93 浏览：497

乔磊茅晓晨《动力技术研究》 2019年8期

摘要:

本文研究含时滞的忆阻型环状Hopfield神经网络的稳定性、Hopf分岔以及复杂振荡模式.根据特征方程根分布情况,获得了系统全时滞稳定条件和与时滞相关的稳定条件.通过数值计算揭示了丰富的动力学现象,如多种周期运动和混沌吸引子等,并给出了Poincaré截面上的分岔图.设计了电路实验平台,取得了与理论分析和数值计算高度吻合的实验结果.

航空发动机叶片非线性振动分析下载：79 浏览：459

揭晓博张伟《动力技术研究》 2019年8期

摘要:

论文研究了航空发动机叶片的非线性振动问题,将叶片简化为旋转圆锥壳,考虑预安装角和预扭转角的影响,利用Hamilton原理建立了不同激励作用下的叶片的非线性偏微分运动方程.综合运用Galerkin方法和数值方法,对叶片进行了非线性动力学分析,模拟不同转速和激励作用下的叶片运动,得到波形图,讨论了转速和外载荷对旋转叶片非线性动力学特性的影响.

面向人工重力技术的绳系自旋航天器动力学建模与分析下载：75 浏览：459

韩艳铧《动力技术研究》 2019年8期

摘要:

面向人工重力技术,对哑铃型绳系自旋航天器系统进行了动力学建模、近似解析分析和数值仿真.首先,基于凯恩方法建立了二维平面上系统动力学方程组.然后,适当选取空间和时间标尺,将系统方程去量纲化.引入系绳长度与空间标尺之比作为小参数,利用小参数摄动方法,对无量纲系统方程作了合理简化.基于椭圆积分和椭圆函数理论,对绳系系统自旋周期进行了近似解析估算.给出乘员舱内人工重力和科氏力的计算公式.数值仿真表明,合理选择系绳长度和自旋角速度,可以在乘员舱内产生适合航天员居住的人工重力,其波动幅值甚微,波动频率远离人体敏感频带,且科氏力与人工重力相比其值甚微.

基于传递函数法的带外挂大柔性机翼颤振分析下载：79 浏览：431

张忠源1 段静波2 路平1 王龙3 《动力技术研究》 2019年7期

摘要:

基于带外挂大柔性机翼结构和气动特点,使用带有半解析半数值特性的传递函数方法进行处理.首先,将变形后的柔性机翼视为曲梁,基于曲梁的运动微分方程,结合传递函数方法,将曲梁运动微分方程整理成状态空间方程形式.然后,借鉴有限元方法的思想将单元进行组集,组集时结合机翼挂载处内力平衡和位移协调条件,得到了机翼整体平衡方程,结合求解复特征值的方法,完成了带外挂大展弦比大柔性机翼的动气动弹性稳定性分析.对比通过有限元方法得到的仿真结果,证实了文章提出计算方法的准确性和高效性.文章结尾,分析了外挂质量、转动惯量、位置分布及数量等变量对带外挂大展弦比大柔性机翼的动气动弹性稳定性的影响.

最小方差自适应的视觉导盲诱导控制方法研究下载：75 浏览：462

魏彤龙琛《动力技术研究》 2019年7期

摘要:

准确诱导盲人跟踪给定路径行走是穿戴式导盲系统安全导盲的重要基础和前提.为了实现盲人的安全出行,对盲人的行走动力学模型以及自适应控制算法进行了研究.针对不同使用者在实际行走过程中,心理生理的差异以及与环境的交互作用,导致自身模型参数发生了变化,要求控制器具有一定的自适应性,提出了一种基于最小方差自校正控制算法的诱导方法,首先运用增广最小二乘法对被控对象的模型参数进行估计,然后在线求解Diophantine方程得到控制器的参数,最后根据最小方差控制律求得控制器的输出.仿真结果表明最小方差自校正控制算法在参数辨识完毕后能够很好地跟踪圆轨迹,实验结果表明多名实验者的平均行走轨迹误差范围为(-0.5957m,0.4811m),验证了该方法的准确性和适应性.

时滞耦合van der Pol-Duffing振子环的动力学分析下载：70 浏览：444

施添添茅晓晨《动力技术研究》 2019年6期

摘要:

研究含时滞的大规模van der Pol-Duffing耦合振子系统的非线性动力学.通过讨论特征方程根分布情况确定系统的稳定性,并在耦合时滞和强度平面上给出振幅死亡区域.结合数值算例,揭示同步和异步周期振荡、概周期运动以及混沌吸引子等现象.基于非线性振子电路和时滞电路,构建电路实验平台,有效验证理论和数值结果.研究结果表明,时滞可以显著影响系统动力学特性,如诱发振幅死亡、稳定性切换以及复杂振荡等.

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