PVC凝胶圆柱壳的非线性动力学及振动规律

摘要

研究了多个机电参数下PVC凝胶圆柱壳的非线性动力学行为.首先基于Gent超弹性材料模型,理论推导圆柱壳结构的非线性振动方程,然后分别讨论圆柱壳在静态和动态电压下的响应和稳定性问题.静态电压研究表明:圆柱壳因电场正反馈效应存在临界电压阈值,超过该值将引发失稳破坏,且临界电压受厚度和边界条件显著影响.动态正弦电压研究表明,系统呈现复杂非线性振动特性:通过时域响应、相位轨迹、Poincaré截面、分岔特性和Lyapunov指数分析,证实存在周期性振动及分岔行为;数值仿真显示振幅随激励频率变化时发生多频共振,共振诱发振幅跳跃并导致结构破坏;结合同频非线性验证与相图分析,发现特定参数下振动状态具有规律一致性,证明振动响应可通过电压参数调控实现可控性.

关键词

PVC凝胶圆柱壳 / 静动态电压 / 临界电压 / 非线性振动