基于分数阶阻尼的超磁致伸缩致动器非线性动力学研究

摘要：

为进一步揭示超磁致伸缩致动器(Giant magnetostrictive actuator,GMA)系统非线性运动过程中的内在机理和动力学特征,基于分数阶微积分理论,将GMA动力学系统模型拓展至分数阶,建立含有分数阶阻尼的非线性GMA系统动力学方程,基于平均法分析系统主共振,得到系统的幅频响应方程;使用幂级数方法求解系统的数值解,通过Matlab数值模拟分析不同激励幅值和阻尼阶次对GMA系统的影响机理,从定性和定量的角度研究系统的分岔和混沌运动现象.结果表明:激励幅值和阻尼阶次对系统的幅频特性有显著影响;阻尼阶次对系统的分岔和混沌行为影响较大;不同阻尼阶次下由激励幅值变化引起系统的动力学行为相似但混沌区域不同.该研究有助于更好地了解GMA系统动力学特性,对工程实践中控制GMA系统稳定运行提供新的视角.

关键词：超磁致伸缩致动器、分数阶微积分、分岔、混沌特性、定性和定量分析

所属期刊栏目：58

分类号：O332(连续介质力学（变形体力学）)

资助基金：国家自然科学基金;内蒙古自然科学基金资助项目

在线出版日期：2023-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：151-163