扬声器非线性系统随机振动

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1、中图分类号：O324论文编号：HBLG2016-336UDC：密级：公开硕士学位论文扬声器非线性系统随机振动作者姓名：王帅学科名称：机械工程研究方向：机构学与机械动力学学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期:2015年11月27日申请学位类别：工程硕士导师姓名：杨志安教授单位：唐山学院郭继富高工单位：唐山冶金锯片有限公司论文评阅人：李文兰研究员单位：天津大学图书馆程相文教授单位：华北理工大学机械学院论文答辩日期：2016年2月27日答辩委员会主席：王会刚教授关键词：扬声器；随机振动；统计线性化法；窄带；多尺度法；

2、平均法唐山华北理工大学2016年3月RandomVibrationofLoudspeakerNonlinearSystemsDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyWangShuai(MechanicalEngineering)Supervisor:YangZhianGuoJifuMarch

3、,2016独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许

4、论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要扬声器在人类不同的生活领域扮演着不可或缺的角色，随着不断的市场需求，扬声器的研究发展不断得到完善。在理论研究过程中发现扬声器系统伴随着复杂的非线性随机动力学特性。针对扬声器的动力学特性分别对白噪声与单频随机激励下的线性系统、窄带随机激励下的非线性常微分方程（强、弱）、确定性激励下的三阶常微

5、分方程进行求解。根据换能原理将扬声器分为静圈式、动静圈式两种模型，分别建立非线性动力学方程。应用统计线性化方法得到静圈扬声器线性随机系统在单频、白噪声激励下的均方响应。应用多尺度法与改进的多尺度法分别得到在有界窄带随机激励下扬声器静圈（弱、强）振动系统的一次近似解、幅频响应方程及其稳态解，导出系统的伊藤随机微分方程，采用矩法得到系统二阶矩方程。分析扬声器静圈系统参数对主共振响应曲线和均方值的影响。主共振解的稳定性充要条件与系统一阶矩和均方值存在的充要条件是一样的；系统相轨随着的增大逐渐扩散；增大音圈长度、磁场强度可以

6、增大系统主共振的均方值与共振区域；增大静圈电阻、阻尼系数可以减小系统主共振的均方值共振区域。多尺度法在处理弱非线性系统的超谐时存在弊端。应用平均法对动、静圈式扬声器系统进行分析。分析主共振与三倍超谐时幅频响应曲线具有明显的“跳跃”现象，并且改变系统中的参数，动、静圈扬声器系统的振幅及共振区域有明显的变化。振幅随着阻尼系数的变大而增大，共振区域无明显变化。振幅与共振区域随固定电压与激励电压的增大而增大。系统的振幅与共振区域随静圈电阻的增大而减小。系统的共振区域随着动圈电阻的增大而减小，振幅无明显变化。分析三分之一亚谐时，

7、幅频响应方程只有零解，系统没有产生共振。图92幅；表0个；参44篇。关键词：扬声器；随机振动；统计线性化法；窄带；多尺度法；平均法分类号：O324-I-华北理工大学硕士学位论文AbstractLoudspeakersplayanindispensableroleindifferentareasofhumanlife.Asthemarketdemand,researchanddevelopmentofLoudspeakershavebeenimprovedcontinuously.Intheprocessofresear

8、chfoundthattheLoudspeakerssystemequipwithnonlinearstochasticdynamics.BasedonthedynamiccharacteristicsofLoudspeakerssubjectedtowhitenoiserandomexcitationandsinglefrequ