力学与实践

作者：吴啸峰, 李遇春,

关键词：Faraday波, 模态组成, 快速傅里叶变换滤波分解, 主模态, 刚性模态, 倍频模态,

本文对实测的Faraday波进行了滤波分解，揭示了该波的模态组成及其耦合机制。激发并记录了一个矩形容器内液体的前四阶模态的Faraday波，采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)滤波分解的方法对Faraday波进行了模态分解，应用多模态理论对Faraday波的模态组成及耦合机制进行了定性分析。研究发现Faraday波可以分解为主模态运动、刚性模态运动、二倍频率模态运动以及三倍频率模态运动等，其中占支配地位的主模态运动表现为主参数共振（响应频率等于激励频率的一半），而其他模态运动源自主模态运动的激发，表现为强迫振动（响应频率等于激励频率），刚性模态运动使液面波高响应曲线向上平移了一个距离，导致波峰的幅值大于波谷的幅值，奇数阶Faraday波在稳态时不再具有反对称性，而偶数阶Faraday波在稳态时仍具有对称性，表明其参与的模态运动皆为偶数模态。

来源：2026年第1期

《力学与实践》期刊编辑部

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