分数阶van der Pol振子的超谐与亚谐联合共振

摘要：

基于平均法研究了分数阶van der Pol振子3次超谐与1/3次亚谐联合共振时的动力学特性.得到了系统的一阶近似解析解,提出了超、亚谐联合共振时等效线性阻尼和等效线性刚度的概念.建立了联合共振定常解幅频曲线的解析表达式,又结合变分方程进行线性化处理,推导出分数阶van der Pol振子在联合共振时的周期解稳定性判断准则.通过与单一谐波下超谐共振、亚谐共振的对比,发现在不同基本参数下该系统可分别表现出单谐波超谐共振、单谐波亚谐共振以及两者共存时的特征现象.研究表明,分数阶微分项参数通过等效线性阻尼和等效线性刚度的形式对系统的响应幅值、共振频率、定常解稳定性、周期解数量、共振区域、曲线拓扑结构及跳跃现象等复杂动力学特性均产生重要影响.

关键词：非线性振动、van der Pol振子、联合共振、分数阶微分、平均法

所属期刊栏目：32

分类号：O322;O241.8(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11772206,11602152;河北省高等学校创新团队领军人才计划LJRC018;河北省高等学校高层次人才科学研究项目GCC2014053

在线出版日期：2019-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：863-873