载流梁的热磁弹性3次超谐共振.pdf

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1、第37卷第5期电子器件V01．37No．5ChineseJournalofElectronDevices2014年10月Oct．2014ThirdSuperharmonicResonanceoftheCurrent-CarryingBeaminThermal—Magneto-ElasticityFieldX／Xiaoyan(DepartmentofMechanicalengineering，TangshanCollege，TangshanHebei063000，China)Abstract：BasedOiltheelectro—magneto—elastictheory，no

2、nlinearvibrationequationofcurrent—carryingbeaminthermal—magneto·elasticityfieldisstudied．TheLorentzforceandtemperatureeffectonthebeamarederived．Accordingtothemethodofmultiplescalesfornonlinearvibrationstheamplitude~equencyresponseequationofthirdsuperharmonicresonanceisobtained．Theeffectsofe

3、lectro—magneticandmechanicalparametersonsystemYes—onancecharacteristicsareanalyzed．Theresultsshowtheamplitudeofsystemwillsubstantiallyincreasewhenthetemperature，magneticfieldintensity，length，cross-sectionalareareachtheircertainvaluesrespectively．Keywords：current—carryingbeam；thirdsuperharmo

4、nic；thermal—magneto-elasticity；themethodofmultiplescales；[orentzforceEEACC：7310；7320doi：10．3969／j．issn．1005-9490．2014．05．019载流梁的热磁弹性3次超谐共振术席晓燕(唐山学院机电工程系，河北唐山063000)摘要：在磁弹性动力学理论的基础上，应用动力学方法建立电磁场和温度场联合作用下的载流梁的非线性热磁弹性振动方程。应用非线性振动的多尺度法，求得了系统受Lorentz力和温度影响共同作用的3次超谐共振幅频响应方程，并对其进行了数值计算，研究电磁场、温度变化、

5、电流、几何参数等参数对载流梁3次超谐共振响应曲线的影响。结果表明：当温度、磁场强度、长度、横截面积达到特定值时，系统振幅会大幅增加。关键词：载流梁；3次超谐共振；多尺度法；Lorentz力中图分类号：0326；O321文献标识码：A文章编号：1005—9490(2014)05—0887—04航空航天、磁悬浮装置、传感器⋯以及机电系何非线性铁磁简支梁式薄板的混沌运动进行了理论统动力装置等工程实际中经常会遇到铁磁弹性载流分析和计算，文献[9]在材料的电热特性的研究以梁的振动问题。由于磁场、电场等多场耦合作用，电及文献[10]在磁弹性变形的应用方面的研究均取磁弹性相互耦合作用的非线

6、性力学行为也备受关得一些显著的成果，而文献[11]在电磁场作用下的注。文献[2—4]用公理化体系方法和理性力学建立非线性变形进行了研究。工程电子元件在热状态下了电磁弹性力学理论，文献[5]研究了热载荷和磁的动力学行为研究越来越引起人们的关注，许多结场耦合作用下铁磁板动静态稳定性问题，文献[6]构元件常因温度变化而处于热胀冷缩状态_1，因建立了磁场环境下导电薄板的磁弹性方程，并对方此，讨论温度场与电磁场共同作用下的磁弹性载流程的主共振进行了数值计算和分析，文献[7]建立梁的振动问题，研究其动力学特性是必要的，本文了在横向磁场和机械载荷共同作用下的大挠度载流研究成果为载流电磁结构

7、的性能设计提供参考。矩形薄板的非线性运动方程，给出板的单模态运动1基本方程方程和双模态运动方程，研究了载流薄板模态截断问题。文献[8]对处在周期变化的横向磁场中的几考虑一长度为z，截面为矩形(宽为b，高为h)的项目来源：河北省自然科学基金项目(A2009000997)；河北省教育厅项目(ZD20132006)收稿日期：2013—10—25修改日期：2013—11—13888电子器件第37卷等截面两端固定铰约束梁(图1)。梁在磁场的作1．3横向振动方程用下通以电流，电流密度为，』，根据梁的弯曲振动理将方程