考虑von Karman非线性薄板理论,建立轴向运动复合材料板两个面内方向及一个面外方向的运动偏微分方程。利用微分求积法以及截断方法研究轴向运动复合材料板的振动复频率,发现面内两个方向的振动固有频率比面外方向振动固有频率高的多,这为轴向运动体系横向振动微分方程的简化提供了理论基础。分析复频率,可以发现系统可能发生屈曲失稳和颤振失稳。考虑受到轴向脉动速度以及板面外激励的影响,研究参数激励和受迫激励的稳态响应及其运动稳定性。用多尺度方法和平均方法研究了不同参数对失稳区域的影响。利用数值方法研究非线性系统随不同参数的分岔行为,发现了倍周期分岔、拟周期运动和混沌运动。数值结果发现参数激励情况下混沌与颤振失稳有关,而受迫激励情况下的混沌则与屈曲失稳有关。考虑转动惯量及剪切力,建立轴向运动Timoshenko梁的运动偏微分方程,研究自由振动的固有频率及模态函数;利用渐近方法讨论参数激励下的失稳区域及非线性稳态响应。所得结论为轴向运动体系的设计与制造提供了理论储备和技术支持。另外,用增量谐波平衡法研究了输流管道等同一类无穷维陀螺连续系统的振动稳定性,分析了纳米梁的振动特性以及高分子溶液的粘弹性问题。
英文主题词axially moving composite plate; natural frequencies; nonlinear vibrations; stability; bifurcation