УДК 537.874; 537.624

АНАЛИЗ НЕЛИНЕЙНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ГИПЕРЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ МАГНИТОСТРИКЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ СВЯЗАННЫХ ОСЦИЛЛЯТОРОВ В КВАДРАТИЧНОМ ПРИБЛИЖЕНИИ

 

В. С. Власов¹,  А. П. Иванов¹, В. Г. Шавров², В. И. Щеглов²

¹Сыктывкарский государственный университет

²Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

 

Статья получена 14 января 2014 г.

 

Аннотация. В применении к анализу работы магнитострикционного преобразователя СВЧ диапазона рассмотрено возбуждение гиперзвука переменным магнитным полем в геометрии нормально намагниченной ферритовой пластины. В рамках квадратичного приближения получена система двух связанных уравнений второго порядка для намагниченности и упругого смещения, включающая нелинейные составляющие третьего порядка, эквивалентная модельной системе из двух связанных осцилляторов. Путем рассмотрения развития колебаний во времени и анализа амплитудно-частотных характеристик выявлены пределы применимости и точность квадратичного приближения вплоть до углов прецессии намагниченности, достигающих 40 градусов. Показано, что использование квадратичного приближения приводит к сокращению времени машинного счета на два порядка.

Ключевые слова: гиперзвук, нелинейные колебания, магнитоупругость.

Abstract. In connection to microwave magnetostriction transducer the hypersound vibrations excitation in geometry of normal magnetized ferrite plate is investigated. In quadratic approximation it is obtained the system of two connected second order equations for magnetization and elastic displacement maintained nonlinear three order components which equivalent to model system of two connected oscillators. By the analysis of vibrations time development and amplitude-frequency characteristics it is found that the quadratic approximation is applicable to magnetization angle precession as 40 degree. It is shown that quadratic approximation leads to decrease of computer calculation time on two order value.

Key words: hypersound, nonlinear vibrations, magnetoelasticity.