1. 研究目的与意义
一、准坐标下问题的研究
18世纪以来随着机械大工业的发展,大量的力学新问题也随之产生,分析力学是随着生产的要求产生并发展起来的。1788年,法国学者拉格朗日(lagrange)发表了著名的《分析力学》,奠定了分析力学的基础,1834年哈密顿原理和哈密顿正则方程被英国学者哈密顿(hamilton)提出。逐渐的由hamilton和lagrange为基础的分析力学成为了一个比较成熟的学科[1]。hertz在1894年提出非完整力学,1927年美国著名数学家birkhoff在其《动力系统》一书中提出birkhoff方程,进一步完善了分析力学的框架。虽然相对于现代的一些其它新学科分析力学的确比较古老,但是就价值而言,大量的力学问题以及新课题都急切需要分析力学去解决。一方面,分析力学可以提供动力学的一些基本原理和方法,另一方面,它本身也可以给出刚体系统、运动系统等领域中的一些有价值的成果。
广义坐标是开尔文在1876年提出的。广义坐标首先在lagrange(拉格朗日)著作《分析力学》中出现,广义坐标的提出虽然只是描述方法上的改进,但是对力学发展产生了深远影响。随着对非完整约束系统研究的发展完善,准坐标(也叫非完整坐标)的研究逐渐兴起,意义也日益凸显:首先,由于准坐标的含义比广义坐标更广泛,因此运动方程更具普遍性;其次,准坐标会更有利于研究非完整约束系统[2]。
2. 研究内容和预期目标
本论文将分别考虑位形空间中的完整系统与非完整系统、相空间中的完整系统,研究准坐标下时滞约束力学系统的对称性与守恒量。
1.位形空间中准坐标下时滞完整系统的动力学建模。在位形空间中准坐标下,考虑时滞因素,建立准坐标下的时滞hamilton原理,导出准坐标下时滞完整系统的运动微分方程。
2.研究位形空间中准坐标下时滞完整系统的对称性与守恒量。
3. 研究的方法与步骤
1.引入完整系统在准坐标下含时滞的lagrange函数,由hamilton原理推出系统的运动微分方程。
2.完整系统中准坐标下含时滞的hamilton作用量在有限变换群的无限小变换下,得出hamilton作用量变分的基本公式,由noether对称性的定义给出相应的判据,推导守恒量并结合算例分析。
3.引入完整系统在准坐标下含时滞的hamilton函数和广义动量,由hamilton原理推出系统的hamilton正则方程。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
(1)第1-3周(3月1日-3月21日):毕业实习;
(2)第4周(3月22日-3月28日):文献检索,提交开题报告;
(3)第5-6周(3月29日-4月11日):论文研究,提交外文翻译初稿;
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