杜芬振子
杜芬振子(英語:)是一个描写受驱振动的振动子,由非线性微分方程表示[1]
![](../I/Forced_Duffing_equation_Poincar%C3%A9_section.png.webp)
受驱的杜芬方程的庞加莱截面表明混沌行为。
杜芬方程列式如下:
其中
- γ控制阻尼度
- α控制韧度
- β控制动力的非线性度
- δ驱动力的振幅
- ω驱动力的圆频率
数值解
杜芬方程没有解析解,但可用龙格-库塔法求得数值解。
当γ>0,杜芬振子呈现极限环振动;
![](../I/Duffing_oscillator_limit_cycle.gif)
Duffing oscillator limit cycle
![](../I/Duffing_oscillator_limit_cycle_phase_animation.gif)
Duffing oscillator limit cycle phase animation
当γ<0,系统进入混沌态,相图呈吸引子形态。
![](../I/Duffing_oscillator_chaos.gif)
Duffing oscillator chaos
![](../I/Duffing_oscillator_attractors_animation.gif)
Duffing oscillator attractors animation
参考文献
- Richard H. Enns George C. McCGuire, Nonlinear Physics, p209-217, Birkhauser,1997
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