Zusammenfassung - Über die nichtlineare Dynamik eines nichtidealen magnetischen Systems mit Shape-Memory-Alloy zur Energieerzeugung durch Verwendung von Unsicherheitsexponenten und Entropie des Attraktionsbeckenansatzes

Über die nichtlineare Dynamik eines nichtidealen magnetischen Systems mit Shape-Memory-Alloy zur Energieerzeugung durch Verwendung von Unsicherheitsexponenten und Entropie des Attraktionsbeckenansatzes

2025-07-10 13:18:33

{"A Ribeiro","J M Balthazar","A M Tusset","J J Lima","J L P Felix","v Piccirillo"}

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Dieses Papier untersucht die nichtlineare Dynamik eines magnetischen Systems, das ein Formgedächtnislegierung (SMA) und einen nicht-idealen Motor enthält. Die Forschung zielt darauf ab, das Verhalten des Systems für Energierückgewinnungszwecke zu analysieren, wobei Faktoren wie fraktale Anziehungsbereiche, Anfangsbedingungen und die chaotischen und periodischen Bereiche des Systems berücksichtigt werden. Das mathematische Modell des Systems umfasst einen Permanentmagneten, eine Formgedächtnissprings und einen Solenoiden, auf die eine externe Kraft durch einen nicht-idealen Motor ausgeübt wird. Das Modell ist dimensionlos, um die Analyse zu vereinfachen. Die Studie verwendete verschiedene numerische Methoden, einschließlich des vierten Ordnung Runge-Kutta-Verfahrens, um das Verhalten des Systems zu analysieren. Die Autoren konzentrierten sich auf die folgenden Aspekte: 1. Analyse des Anziehungsbereichs: Die Forschung untersuchte die Anziehungsbereiche des Systems, identifizierte für das gegebene Parameterset vier Attractoren. Die Analyse umfasste die Berechnung des Unsicherheitsexponenten (α) und der Entropie des Anziehungsbereichs (Sb), um die Empfindlichkeit des Verhaltens des Systems gegenüber Anfangsbedingungen zu bewerten. 2. Analyse des Parameterspaces: Die Studie untersuchte den Einfluss der dimensionlosen Parameter (a0 und f0) auf die nichtlineare Dynamik des Systems, insbesondere den maximalen Lyapunov-Exponenten (λmax). Diese Analyse zeigte die Anwesenheit von Garnelenstrukturen im Parameterspace an, was die Anwesenheit von Stabilitätsbereichen und chaotischen Regionen anzeigt. 3. Bifurkationsdiagramm und Phasenporträts: Die Forschung erstellte Bifurkationsdiagramme für das System, die den Übergang von periodischem zu chaotischem Verhalten zeigen. Phasenporträts wurden ebenfalls erstellt, um die Trajektorie des Systems im Phasenraum zu visualisieren. 4. Durchschnittliche Leistungsausgabe: Die Autoren berechneten die durchschnittliche Leistungsausgabe des Systems und identifizierten Bereiche mit maximaler und minimaler Leistungserzeugung. Diese Informationen können verwendet werden, um das System für Energierückgewinnung zu optimieren. Insgesamt bietet die Studie wertvolle Einblicke in die nichtlineare Dynamik des magnetischen Systems mit SMA und einem nicht-idealen Motor. Die Ergebnisse können bei der Gestaltung und Optimierung von Energierückgewinnungsgeräten für verschiedene Anwendungen helfen. Die Forschung betont auch die Bedeutung der Berücksichtigung der nicht-idealen Natur der Anregungsmittel in dynamischen Systemen.