【摘 要】
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薄板已在实际工程中得到了广泛的应用,并且人们对薄板在电磁场环境中的非线性动力学特性进行了深入的研究,但是在电磁场与机械场耦合作用下的薄板的随机分岔的研究却很少见诸于
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薄板已在实际工程中得到了广泛的应用,并且人们对薄板在电磁场环境中的非线性动力学特性进行了深入的研究,但是在电磁场与机械场耦合作用下的薄板的随机分岔的研究却很少见诸于报道,所以对处于不同环境中薄板的动力学特性进行研究是很有必要的。 本文对处于电磁场与机械场耦合作用下矩形载流薄板的稳定性问题进行了研究,采用 Galerkin变分法将薄板非线性运动方程转化为随机动力系统,并采用正交多项式逼近的方法,将随机动力系统转化为确定性系统,根据系统 Jacobian矩阵特征根判断系统的稳定性。 根据板壳理论、磁弹性基本理论,推导了处于磁场与机械场耦合作用下矩形载流薄板非线性运动方程。对三边简支一边自由、四边简支、对边简支对边固定和四边固定四种边界条件下的矩形薄板进行了计算分析,建立不同的随机振动方程,利用 Galerkin变分法将振动方程转化成一个随机常微分方程。根据正交多项式逼近理论,采用Hermite正交多项式将其转化为确定性系统。首先计算确定性系统在平衡点的Jacobian矩阵并计算不同电流下矩阵的特征值,根据特征值的实部的变化情况判断系统的稳定性,判断分岔类型,其次利用Matlab画出系统的相规图,最后进行了具体的数值模拟,并得到了薄板失稳时的临界电流数值;根据平衡点的个数与位置讨论了电流对分岔的影响,即对矩形薄板稳定性的影响。本文所得结果对耦合场环境下薄板的可靠性设计具有一定的参考价值。
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