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.