随着社会经济的发展和科学技术的不断进步,自然科学与工业生产中的非线性问题变得越来越突出,非线性科学的研究愈加引起科研工作者的关注。耦合SD振子系统是一种由于弹簧的几何布置形成的强非线性动力学系统,随着光滑参数的连续变化表现出光滑非连续特性。本文在相关理论研究的基础上,运用数值仿真分析与实验分析相结合的方法对耦合SD振子系统的非线性动力学特征进行了研究。通过对时域图、频谱图、相图及庞加莱截面图的分析发现了系统存在倍周期、分岔、混沌等非线性现象,找到了振子运动状态间的转迁规律。论文研究内容及结论如下:(1)建立耦合SD振子的力学模型并进行静力学分析,设计加工符合系统动力学特性的实验装置,制定合理的实验方案,识别系统的阻尼。(2)研究不同激励频率下耦合SD振子的响应状态,得到振子响应全局分岔图,发现振子运动形式随频率增大出现规律性的转变。(3)获得不同激励幅值下耦合SD振子的振动状态,发现系统相同稳态解的振动幅值随激振幅值变大而变大。(4)选择四组典型光滑参数,从全局动力学角度分析耦合SD振子的响应情况,发现系统的非线性动力学特征在最大程度上受到光滑参数的影响。实验结果与数值仿真结果基本一致,表明了耦合SD振子系统存在丰富的非线性动力学行为,验证了物理实验模型的合理性,为实现该类系统在生产实际中的应用提供了实验参考。