含集中质量矩形薄板的动力学建模与质量调幅分析

基于经典薄板理论和von Kármán非线性理论,采用Hamilton原理,首先建立了含集中质量矩形薄板的动力学方程,并结合Galerkin法进行模态截断,获得双模态非线性动力学控制方程组;随后,运用多尺度法,引入频率失调参数,重点研究了主共振与1∶3内共振联合作用下系统的非线性动力学特性,获得了幅-频特性表达形式。根据振动同步性以及幅-频曲线的极值特性,在分析参数范围内,发现当集中质量为0.06kg时,第一阶幅频曲线非线性现象衰减,且第二阶幅频曲线取到最小值。最后实例以集中质量作为调谐参数,分析了质量变化对振幅的影响,计算结果表明,质量在某一范围内对主共振与1∶3内共振联合下的第一阶模态振幅影响较小,但对第二阶模态振幅有较强的调制作用。