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简要回顾了平稳与非平稳随机响应问题的研究现状,和扼要介绍了演变随机响应问题的统一解法(下文简称统一解法),并举例作了说明。论文重点研究了线性随机系统在演变随机激励下的响应问题,和初步探索随机Duffing方程在谐和激励下的一些非线性现象。 论文前一部分将确定性系统中的统一解法,全面推广到随机线性系统中去,具体地作了三个方面的工作。 1)将统一解法与Monte Carlo随机模拟方法结合,分析了含随机参数的剪切柱模型在Niigata地震激励下的演变随机均方响应问题。用数值求解了当柱长为随机变量时,剪切柱顶端位移均方响应的时间历程。相对于单纯用Monte Carlo随机模拟方法,即对激励与系统随机参数二者都进行模拟,本文提出的方法,可大幅度降低计算工作量。 2)将统一解法与随机摄动法相结合,推导中采用了三个不可或缺的假设:(1)随机摄动是一个小量;(2)系统各个随机参数是相互独立的;(3)系统的随机参数与所受的随机激励是统计独立的。算例表明了本方法可有效地应用于随机耗散系统,本文结果有助于澄清有关文献中的几个误导论点。 3)将统一解法,与正交多项式逼近方法结合起来,指出文献中流传的采用正态PDF来描述随机结构参数的缺陷,并先后提出了拱形概率密度与更具有一般性的λ—PDF模型,并分别与Chebyshev多项式逼近、Gegenbauer多项式逼近相配合,构成了一套具有广泛适应性的解法。有关上述Gegenbauer多项式方法在随机振动问题中的应用,现有文献中尚未见报道。 上述三种方法都可以用于求解随机结构的演变随机均方响应问题。相比较而言,随机模拟法的结果无疑是最可靠的,但是它的计算量嫌大;随机摄动法的计算量远小于随机模拟法,但是它要求随机摄动量必须是一个小量;正交展开法的计算精度好于随机摄动法,其得到结果与随机模拟法得到的结果几乎吻合,其计算量略多于随机摄动法,但与随机模拟法相比要少的多,不过计算前的准备工作较费时。 本文第二部分尝试将正交多项式逼近方法应用于随机Duffing系统,提出与之等价的确定性非线性系统的新概念,并用数值方法对该系统在谐和激励下的鞍结分叉、对称破裂分叉、倍周期分叉、和混沌等各种基本非线性响应进行了初步探讨。应该说,西北一f业大学博}一学位论文这是研究随机非线性系统动力响应的一个新途径。