基于非线性变速轴向运动黏弹性梁稳态响应

研究了非线性变速轴向运动梁稳态幅频响应。变速轴向运动梁的控制微分方程被建立，黏弹性本构关系引入了物质时间导数，考虑了由均匀轴向运动梁变形的影响而导致梁轴向伸长而引起的附加力，并以轴向张力平均值代替梁上各点的精确值，建立了积分-偏微分非线性轴向运动梁的控制方程。轴向运动梁两端的边界为带有扭转弹簧的套筒铰支的混杂边界条件，同时认为轴向运动速度在平均速度附近做微小简谐脉动。应用渐进摄动法直接求解非线性变速轴向运动梁的控制方程并导出了当扰动速度的频率接近未扰系统任意两个固有频率之和时所发生的组合参数共振的稳态幅频响应方程和振幅方程。数值结果给出了轴向运动梁的黏弹性、扰动振幅、非线性对稳态幅频响应的影响。结果显示，轴向运动梁的材料的黏弹性增大时，零平衡位置的失稳区域会减小；当梁的轴向扰动速度幅值增大时，零平衡位置的失稳区域随之增大；稳定及非稳定的两条非零解曲线的振幅都会因为非线性系数的增大而减小。零解失稳范围则不受非线性项的影响。