保守系统中非线性耦合振子间的能量传递

摘要

利用复变量-平均法建立了非线性耦合振子内在保守系统的慢变动力学方程,推导出了两振子间能量完全传递的表达式,从而得出了完全能量传递时非线性振子的临界质量和系统初始能量需满足的关系.最后进行数值仿真并得到以下结论:系统两振子进入能量传递的暂态时间与振子的质量有关,当质量比大于等于0.0557时,两振子可不经过暂态而直接发生能量交换;NES质量越小,两振子能量交换的时间越长,当NES质量过小时,适当提高非线性耦合振子的初始能量可实现能量高效传递;非线性耦合振子系统的刚度会影响能量传递的暂态而对能量交换时间影响不大;非线性耦合振子初始能量的形式会影响系统的能量传递,势能比动能更容易引发系统能量传递.