مدل سازی ریاضی و تحلیل تشدید در نوسان کننده های برخوردی

نوسان کننده‌های دوطرفه نوسان گرهایی هستند که خاصیت ارتجاعی آن‌ها در فشار و تنش، فنریت‌های متفاوتی دارند. در این مقاله یک مورد خاص از نوسان کننده دوطرفه، یعنی نوسان کننده برخوردی که سختی فشردگی آن نامحدود است، بررسی می‌شود و مجموعه ویژه زمان‌های برخورد که مجموعه راه حل معادله همگن )نوسان کننده بدون نیروی تحریک(  هستند، تحلیل می‌شوند. این مجموعه و زیرمجموعه‌های آن با توجه به تنوع شرایط اولیه پایدار هستند. معادلات دینامیکی این نوسانگر با در نظر گرفتن مبدأ به عنوان نقطه گذر ناگهانی، به صورت نیمه تحلیلی و همچنین با روش عددی رانگ کوتای مرتبه چهارم تحلیل غیرخطی شده اند. به علاوه، در میان همه مجموعه‌های متناوب زمان‌های برخورد متناسب با دوره نیروی تحریک، مجموعه ویژه تنها موردی است که می‌تواند تشدیدها مخصوصاً تشدیدهای چندهارمونیکی را پشتیبانی کند. بقیه تشدیدها نیز باید مجموعه‌های غیرمتناوب زمان‌های برخورد را تولید کنند. این پدیده نشان می‌دهد فرض معمول که زمان‌های بین برخوردها با دوره نیروی تحریک متناسب هستند، همیشه برقرار نیست. همچنین نشان داده خواهد شد که برای اولین تشدید نی مهارمونیک مجموعه زمان‌های برخورد نزدیک به مجموعه ویژه است و پوش نوسان‌ها در این تشدید، برخلاف افزایش خطی تشدیدهای چندهارمونیک به صورت مجذور ریشه زمان است.