刘财兴，杜会静，王怀翔，牟从普，孙继浩，白象忠

(1. 燕山大学 材料科学与工程学院，河北 秦皇岛　066004； 2. 燕山大学 理学院，河北 秦皇岛　066004；3. 燕山大学 建筑工程与力学学院，河北 秦皇岛　066004)



垂直激励低黏度硅油的法拉第波研究

刘财兴1，杜会静2，王怀翔1，牟从普2，孙继浩2，白象忠3

(1. 燕山大学 材料科学与工程学院，河北 秦皇岛066004； 2. 燕山大学 理学院，河北 秦皇岛066004；3. 燕山大学 建筑工程与力学学院，河北 秦皇岛066004)

从实验研究与理论分析两个方面研究了垂直激励低黏度硅油在低频范围内的法拉第波的特性，观测到奇特而且清晰的“油星星”和其他丰富的表面驻波图案(2峰～8峰模态)．通过系统的实验及理论研究，发现这类驻波是以重力为主要回复力的亚谐共振，并且采用无黏色散关系可以很好的描述这类表面波的色散关系．实验中将驻波图案按照容器表面出现的波峰数目进行分类，发现随着驱动频率增大，驻波图案的峰数增加，模态复杂化，对应的驱动振幅减小．通过对驻波图案的波长以及振动阈值等进行分析，较好的解释了这一实验现象．本文的研究结果对充液刚性容器中的波动问题的理论研究与工程应用具有一定的参考意义．

法拉第波；亚谐共振；黏滞流体

液体随着容器垂直上下振动，在液体表面会形成非线性表面驻波，该现象由法拉第在1831年首先发现，因此被称为法拉第波(Faraday wave)，此类波动问题研究具有重要的工程背景和理论意义．例如，充液容器受外激励……