非線性振盪

非線性振盪一類出現於非線性系統中的區別於線性振盪的振盪現象.非線性振盪的基本特性之一是頻率對振幅的依賴性。

非線性振盪(nonlinear oscillation)一類出現於非線性系統中的區別於線性振盪的振盪現象.非線性振盪的基本特性之一是頻率對振幅的依賴性. 典型例子為作自由振盪的達芬(Duffin,R. J.)系統,其位移二的運動方程為
非線性振盪
其中x和x為位移x的一階和二階導數,m}0為質量,f}0為摩擦係數,k}0和k‘為彈簧係數,k'} 0對應於硬彈簧,k'GO對應於軟彈簧.系統受非零初始條件作用下的自由振盪如下圖所示. 結果顯示,振盪頻率依賴于振盪振幅,k'}0時頻率隨振幅減小而減小,k' G 0時頻率隨振幅減小
非線性振盪
而增加.非線性振盪的另一基本特性是分諧波振盪現象.分諧波振盪是一種非線性穩態振盪,它的發生取決於系統參數、初始條件以及外作用函式的振幅和頻率,同時必須出現有某種衝擊,如突然改變外作用函式的振幅和頻率.分諧波振盪一旦被激發,其現象表現為其頻率恰等於。/n,這裡。是外作用頻率,正整數n稱為分諧波振盪的階數.分諧波振盪在某個頻率範圍內可能是非常穩定的,即不管外作用函式的頻率如何改變,穩態振盪的頻率始終為。/n.但如果外作用頻率改變到一個新的值wr,那么分諧波振盪不是消失,就是頻率也改變到。r/n.

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