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simulink 分析達芬方程

達芬方程Duffing equation見維基百科:

https://en.wikipedia.org/wiki/Duffing_equation

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用simulink建立達芬方程模型如下圖:

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當3次剛度系數為0時,達芬方程變為線性派生系統,諧響應為簡諧運動,輸入頻率=本征頻率時,達到最大振幅,見下圖:

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當3次剛度系數>0,激勵頻率>本征頻率時,響應的振幅達到最大,且會出現跳躍現象。例如,設初始位移為8,3次剛度系數=0.04,激勵頻率=1.45時,響應如下:

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當3次剛度系數較大,激勵幅值增大時,系統運動狀态可從周期性運動轉變為非周期性有序運動(混沌運動)。如設3次剛度系數=1,激勵幅值=10時,初始相位0,初始值(0,0),運動狀态如下:

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當激勵振幅為92.825,轉變為混沌運動(非周期的有序運動,軌線在相空間隻能纏繞而不相交):

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