Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2015, № 6 · ELECTRODYNAMICS

Анализ автомодуляционных явлений в системе связанных магнитного и упругого осцилляторов на основе модели потенциала

A.P. Ivanov1, V.G. Shavrov2, V.I. Shcheglov2

1 Сыктывкарский государственный университет, Russia
2 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
Full text UDC 537.874; 537.624 EDN TYZELL

Abstract

The nonlinear forced vibrations of magnetization and elastic displacement in normal magnetized ferrite plate having magnetoelastic properties are investigated. The task is transformed to model system of two connected oscillators having two and a half freedom degree. Two classes of between-oscillator connection - through variable quantities and through derivatives are investigated. For the connection through variable quantities it is found the cubic potential with potential barrier. The excitation of auto-modulated vibrations is investigated. It is created the model of phase delay which explains the auto-modulation phenomenon by small velocity of oscillator near the top of potential barrier. The conditions of excitation of two-amplitude and quasi-chaotic vibrations and also the motion of system to infinity are investigated.

  • magnetoelastic interaction
  • nonlinear vibrations
Аннотация (на русском)

Анализ автомодуляционных явлений в системе связанных магнитного и упругого осцилляторов на основе модели потенциала

Рассмотрены нелинейные вынужденные колебания намагниченности и упругого смещения в нормально намагниченной ферритовой пластине, обладающей магнитоупругими свойствами. Задача сведена к модельной системе из двух связанных осцилляторов, имеющей две с половиной степени свободы. Рассмотрены два вида связи между осцилляторами - через переменные и через производные. Для связи через переменные получен потенциал кубического вида с потенциальным барьером. Рассмотрено возбуждение колебаний автомодуляционного характера. Построена модель фазовой задержки, объясняющая явление автомодуляции малой скоростью движения осциллятора вблизи вершины потенциального барьера. Рассмотрены условия возбуждения двухамплитудных и квазихаотических колебаний, а также ухода системы на бесконечность.

For citation

Ivanov A.P., Shavrov V.G., Shcheglov V.I. Анализ автомодуляционных явлений в системе связанных магнитного и упругого осцилляторов на основе модели потенциала // Journal of Radio Electronics. – 2015. – No. 6.

References

  1. Физическая энциклопедия. Т.1. М.: Советская энциклопедия. 1988. Статья «Гиперзвук».
  2. Такер Дж., Рэмптон В., Гиперзвук в физике твердого тела. М.: Мир. 1975.
  3. Поверхностные акустические волны. Под ред. Олинера А. М.: Мир. 1981.
  4. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука. 1981.
  5. Bleustein J.L. // Appl. Phys. Lett. 1968. V.13. P.412.
  6. Гуляев Ю.В. // ПЖЭТФ. 1969. Т.9. С.63.
  7. Кикучи Е. Ультразвуковые преобразователи. М.: Мир. 1972.
  8. Голямина И.П. // Магнитострикционные излучатели из ферритов. В кн.: Физика и техника мощного ультразвука. Кн.1. Источники мощного ультразвука. М.: Наука. 1967.
  9. Физическая акустика. Под ред. Мэзона У., Терстона Р. Т.1-7. М.: Мир. 1966-1974.
  10. Comstock R.L., LeCraw R.C. // J. Appl. Phys. 1963. V.34. № 10. P.3022.
  11. Suhl H. // J. Phys. Chem. Sol. 1957. V.1. №4. P.209.
  12. Моносов Я.А. // Нелинейный ферромагнитный резонанс. М.: Наука. 1971.
  13. Захаров В.Е., Львов В.С., Старобинец С.С. // УФН. 1974. Т.114. №4. С.609.
  14. Temiryazev A.G., Tikhomirova M.P., Zilberman P.E. // J. Appl. Phys. 1994. V.76. №12. P.5586.
  15. Зильберман П.Е., Темирязев А.Г., Тихомирова М.П. // ЖЭТФ. 1995. Т.108. №1. С.281.
  16. Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Темирязев А.Г., Тихомирова М.П. // РЭ. 1999. Т.44. № 10. С.1262.
  17. Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Темирязев А.Г., Тихомирова М.П. // ФТТ. 2000 Т.42. №6. С.1062.
  18. Gerrits Th., Schneider M.L., Kos A.B., Silva T.J. // Phys.Rev.B. 2006. V.73. №9. P.094454(7).
  19. Власов В.С. Исследование релаксационной и нелинейной динамики магнитных и магнитоупругих колебаний пленок и частиц. Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук. МГУ. 2007.
  20. Власов В.С., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2009. Т.54. №7. С.863.
  21. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Электронный "Журнал радиоэлектроники", 2013, №11, c.1-38. http://jre.cplire.ru/jre/nov13/3/text.html, http://jre.cplire.ru/jre/nov13/3/text.pdf.
  22. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Электронный "Журнал радиоэлектроники", 2014, №1, c.1- 42. http://jre.cplire.ru/jre/jan 14/11/text.html, http://jre.cplire.ru/jre/jan 14/11/text.pdf.
  23. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2015. Т.60. №1. С.79.
  24. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2015. Т.60. №3. С.297.
  25. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». М.: НИУ МЭИ. 2013. С.188.
  26. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». М.: НИУ МЭИ. 2013. С.199.
  27. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник материалов X Международной зимней школы-семинара «Хаотические автоколебания и образование структур» (ХАОС-2013). Саратов: Изд. центр «Наука». 2013. С.78.
  28. Котов Л.Н., Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Вестник Челябинского государственного университета. 2013. №25 (316). Физика. Вып.18. С.27.
  29. Власов В.С., Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXII Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». М.: НИУ МЭИ. 2014. С.161.
  30. Иванов А.П., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Электронный «Журнал радиоэлектроники». 2015. №5. http://jre.cplire.ru/jre/may15/4/text.html, http://jre.cplire.ru/jre/may15/4/text.pdf.
  31. Заславский Г.М., Сагдеев Р.З. Введение в нелинейную физику. М.: Наука. 1988.
  32. Карлов Н.В., Кириченко Н.А. Колебания, волны, структуры. М.: Физматлит. 2003.
  33. Мигулин В.В., Медведев В.И., Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Основы теории колебаний. М.: Наука. 1978.
  34. Лагранж Ж. Аналитическая механика, т.1,2. М.: Гостехиздат. 1950.
  35. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика (Теоретическая физика, т.I). М.: Наука. 1965.
  36. Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков. М.: Наука. 1970.
  37. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика (Теоретическая физика, т.Х). М.: Наука. 1979.
  38. Степанов В.В. Курс дифференциальных уравнений. М.Л.: ОГИЗ. Гос. изд. техн.-теор. лит. 1945.