张琪昌
主要科研方向是振动理论及应用、非线性动力系统的分岔与混沌理论及应用。
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- 姓名:张琪昌
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学术头衔:
博士生导师
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学科领域:
基础力学
- 研究兴趣:主要科研方向是振动理论及应用、非线性动力系统的分岔与混沌理论及应用。
张琪昌,男,天津市人,出生于1959年2月,中国民主同盟盟员。1982年2月本科毕业于天津大学基础科学系力学班获工学学士学位;1984年7月获一般力学专业硕士学位;1991年1月获一般力学专业博士学位。1993年5月至10月、1996年10月至1997年2月在香港大学土木与结构工程系合作科研。1999年12月晋升教授,2003年担任博士生导师。2000年3月至2001年3月获英国皇家学会王宽诚Fellowship资助,到英国曼彻斯特大学工学院作博士后研究。现任天津大学机械学院力学系副主任,民盟天津大学委员会主委,民盟天津市委员会委员,天津市政协委员,中国振动工程学会非线性振动专业委员会理事,天津市振动工程学会常务理事秘书长。在教学方面,多年来在教学一线承担本科生基础课《理论力学》课程教学和研究生《线性振动》、《非线性振动》等课程的教学,曾获得天津市优秀CAI课件制作一等奖。主要科研方向是振动理论及应用、非线性动力系统的分岔与混沌理论及应用。曾获得教育部科技进步二等奖2项、三等奖1项;天津市自然科学二等奖3项。目前正在主持国家自然科学基金项目一项。在国内外重要期刊上发表学术论文40多篇,其中有半数被国际重要检索机构检索。
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张琪昌, 何学军, 胡兰霞
振动工程学报,2005,18(4)495~499,-0001,():
-1年11月30日
将参数视为状态变量,在不截断的情况下,研究了非共振含参双Hopf分叉系统的最简规范形。在采用非线性恒同变换时引入了变时间尺度函数及变参数尺度函数两个变换函数,借助于计算机代数语言Mathematica,推导出最一般情况下含一个参数的非共振双Hopf分叉系统的最简规范形的前五阶系数的表达式,并根据其中的规律推导出该系统高阶最简规范形的通式。
Lie代数, 非线性恒同变换, 时间尺度变换, 参数尺度变换
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张琪昌, 胡兰霞, 何学军
振动工程学报,2005,18(3)384~388,-0001,():
-1年11月30日
主要在传统规范形的基础上,研究了非共振双Hopf分叉系统的最简规范形。通过对矩阵理论和近恒同变换的应用,详细分析了当n=3和5时,双Hopf分叉系统的最科规范形,得出当n≥5时,传统规范形可以进一步科化,得到系统的最科规范形。最后根据分析和计算的结果,在计算机语言Mathematica的帮助下,发现在非共振双Hopf分叉系统的n(n>5)阶最简规范形议程中,只存在一项k(5<k≤n,k为奇数)阶齐次单项式。
非线性变换, 双Hopf分叉, 传统规范形, 最科规范形
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张琪昌, 王炜, 温殿英, 郝淑英
天津大学学报,2005,38(4)303~306,-0001,():
-1年11月30日
提出了锥形模短芯棒钢管拉拔的非线性动力学模型,利用非线性动力系统理论研究了钢管拉拔过程中抖纹产生的机理分析了拉拔系统工艺参数对霍普夫分岔临界点即钢管产生抖纹的临界点的影响,以及造成芯棒产生稳定极限环振荡的原因,发现钢管内表面的干摩擦力是芯棒产生自激振荡的根本原因,当拉拔速度到达临界值时即诱发芯棒的振动;由于芯棒振动的幅值与芯杆长度成正比,使高道次拉拔产生大幅振动采用新型空心芯棒向管坯内表面补充润滑剂,改善内表面的润滑状态,可从根本上避免钢管在拉拔过程中产生抖纹。
冷拔钢管, 抖纹, 自激振动, 霍普夫分岔
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张琪昌, 刘海英, 任爱娣
空气动力学学报,2004,22(3)332~336,-0001,():
-1年11月30日
在定常空气动力的作用下,对含立方非线性刚度的二元机翼颤振系统的极限环颤振进行了研究。应用中心流形理论将原四维系统降为二维,采用后继函数法对分岔点类别进行了定性的分析,从而确定平衡点的性质,并应用范式理论对分岔点处中心流形约化方程进行化简,进而研究了系统参数对极限环颤振的稳定性以及幅值的影响。
分岔, 极限环颤振, 中心流形, 后继函数, 范式理论
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【期刊论文】Normal form computation without central manifold reduction
张琪昌, A.Y.T. Leung a, *, Q.C. Zhang b
Journal of Sound and Vibration 266(2003)261-279,-0001,():
-1年11月30日
efficient method for calculating the normal form and the associated non-linear transformations for the semi-simple case without central manifold reduction is given in this paper. The one-step transformation concept is adopted for easy programming. This method can be used to calculate high order normal forms of high-dimensional ordinary differential equations of non-linear oscillators. Aprog ram in MATHEMATICA language is designed to perform the calculation. Three examples are given in order to verify the method and to show the efficiency of the program.
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【期刊论文】Computation of Normal Forms for Higher Dimensional Semi-Simple Systems
张琪昌, Q. C. Zhang , A.Y.T. Lcung and J. E. Cooper
Series A: Mathematical Analysis 8(2001)559-574,-0001,():
-1年11月30日
An efficient method to calculate the normal form and the associated nonlinear transfolmations for the semi-simple case is given in this paper. The one step transforma-tion concept is adopted to make the approach very easy to be programmed. An intelligent judgement is used to simplify the tedious calculation. This method can be used to calculate high order normal form (without limitation, up to the capacity of the computer) of high dimensional (until dimension 9) ordinary differential equations of the nonlinear oscillators. A program in Mathematica language is designed to perform the calculation. Six examples are given in order to verify the method and to show the efficiency of the program.
Normal form, Semi-simple bffilrcation, Mathematica piogram, Symbolic eom-pntation, Noniinear transformation
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【期刊论文】NORMAL FORM OF DOUBLE HOPF BIFURCATION IN FORCED OSCILLATORS
张琪昌, Q. C. ZHANG, A. Y. T. LEUNG †
Journal of Sound and Vibration (2000) 231(4),1057-1069,-0001,():
-1年11月30日
A general four-dimensional normal form of a double Hopf bifurcation is considered. As a particular case, the normal form of a forced (non-autonomous) non-linear oscillator having two frequencies, namely the linear natural frequency and the excitation frequency, is studied in detail. When these two frequencies form two purely imaginary sub-blocks of order two in the real Jordan block, the system constitutes a double Hopf bifurcation. In this paper, the normal form of the double Hopf bifurcation is reduced when the two frequencies are not in resonance. In order to use the method of normal form, the non-autonomous problem is transformed into an autonomous one by a generalized co-ordinate transformation. The method of undetermined coeticients is used to "nd the double Hopf bifurcation normal form. The coeticients of similar monomials rather than similar powers of e are compared to get the normal form to various orders. The steady state periodic solutions and the bifurcation equations of the forced non-linear vibration system in the case of non-resonant are studied. A Mathematica program is designed to" nd the normal form. Three examples are given to use the Mathematica program and to compare them with the existing results.
Department of Building and Construction, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong.,
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【期刊论文】HIGHER ORDER NORMAL FORM AND PERIOD AVERAGING
张琪昌, A. Y. T. LEUNG, Q. C. ZHANG
Journal of Sound and Vibration (1998) 217(5), 795-806,-0001,():
-1年11月30日
Calculation of the higher order averaging equations of a non-linear oscillator is very tedious using the classical averaging method. This is also true for higher order normal forms. This paper presents an alternative method, which is a combination of the method of normal form and the classical averaging method. A simple and efficient program is given to calculate the higher order averaging equations by using the symbolic computer algebra system Mathematica. Furthermore, the program can be used to calculate the higher order coefficients of normal form. Four examples are given and compare well with the existing results
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张琪昌, A. Y. T. LEUNG, Q. C. ZHANG
Journal of Sound and Vibration (1998)213(5).907-914,-0001,():
-1年11月30日
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张琪昌, 张琪昌**, 梁以德***, 陈予恕**
振动工程学报,1998,11(3)351~355,-0001,():
-1年11月30日
利用接近恒同的非线性变换,计算出了非共振双Hopf分叉系统规范形和系数。利用广义坐标变换,将非共振单自由度非线性强迫振动系统变换为双Hopf分叉系统,用规范形理论给出了一种计算该类系统定常解及分叉特性的方法。
Hopf 分叉, 规范形, 非线性振动, 代数语言
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