弱阻尼非线性单摆的周期研究

用平均法研究了弱阻尼条件下非线性单摆的振动,得到周期比随角振幅和阻尼常量变化的表达式.     

利用视频分析测量阻尼振子的阻尼系数

文中利用视频捕捉和分析软件研究空气中弹簧振子的阻尼运动,在较高时间分辨率下得到其完整的位置数据。通过使用MATLAB软件对这些数据进行分析及拟合,得到了振子振幅衰减曲线并由此测量出弹簧振子在空气中的阻尼系数。     

巧用光电门改进阻尼振动实验

在气垫导轨上阻尼振动研究的实验中,采用两个光电门分别测量阻尼振动的谐振子振动周期和半衰期,进而求出振动系统的粘滞性阻尼常量。该方法克服了传统实验中采用电子秒表测量谐振子做阻尼振动的半衰期时,因需要人眼观察和手动操作而导致测量误差大的问题,实现了对气垫导轨的粘滞性阻尼常量较为精确的测量。     

利用智能手机研究气垫导轨上的阻尼振动

在气垫导轨上探究弹簧振子的阻尼振动实验中, 一般采用半衰期法来测量黏性阻尼常量. 而半衰期通 常是依靠肉眼判断半衰点并利用手动控制电子秒表来测量的, 这种方法不仅误差大而且不易操作. 利用智能手机 传感器和S P ARK v u e软件, 通过绘制弹簧振子的“ 加速度 时间”图像来测量黏性阻尼常量, 既提高了实验精度也增 强了实验的可操作性     

复测法测定气轨的粘性阻尼常量

运用解决天平不等臂的复称法的思想，设计了复测法测定气轨的粘性阻尼常量的方法。     

受迫振动法研究压强变化对气体阻尼系数的影响

采用弹性摆受迫振动时幅频特性对阻尼的依赖关系为依据,借助非接触电磁激振装置和（AX1001）单片机,通过测量所得的幅频特性曲线算出相应的阻尼系数。在密闭的环境下,改变空气的压强得到相应数值下的空气阻尼系数,最终,给出空气阻尼系数与压强之间的关系。     

气垫导轨上弹簧振子阻尼振动的数字化实验研究

对传统的气垫导轨上弹簧振子的简谐运动和阻尼振动的实验进行改进,同时利用DISLab位移传感器测量数据并结合MATLAB软件进行数据处理,能够方便精确地计算弹簧的弹性系数以及滑块与导轨间的阻尼常量,从而实现了物理实验的数字化。     

用跃变旋转矢量研究滑动摩擦空气阻尼弹簧振子

运用跃变旋转矢量法,即通过旋转矢量的起点、长度和相位的变化规律对受到空气弱阻尼作用和滑动摩擦力作用的弹簧振子的振动进行了研究.讨论了在滑动摩擦力作用下空气阻尼为临界阻尼和欠阻尼情况下的弹簧振子的运动,根据阻尼和初值情况得出不同的振动曲线.并对弹簧振子4种相图和相图旋转矢量进行了比较.     

电磁阻尼落体运动实验仪研究

设计了电磁阻尼落体实验仪,可以定量研究受电磁阻尼的落体运动过程,在不同的阻尼条件下验证速度和路程公式,并计算出阻尼系数.     

非磁性旋转导体盘阻尼效应的定量研究

应用法拉第电磁感应定律推导出非磁性旋转导体盘的转动衰减方程;定义并测量了导体盘的摩擦阻尼系数和电磁阻尼系数;分析研究了电磁阻尼系数与励磁电流平方间的关系.     

Evaluation of frequency dependent rubber mount stiffness and damping by impact test

A simple experimental method is presented in this paper to evaluate the frequency dependent rubber mount stiffness and damping characteristics by utilizing the measured complex frequency response function from impact test and by least-squares polynomial curve fitting the data obtained from the test. The study shows the transition of the rubber mount stiffness from static to dynamic values. Using the experimentally estimated values of the rubber mount stiffness and damping, the dynamic response of the tested spring-mass system using a rubber mount as the elastic element can be accurately reproduced. In contrast, it is found that the single degree of freedom ideal spring-mass model using constant stiffness and damping values can only predict the response of the system accurately at resonance but not at non-resonance frequencies. The proposed method is validated by comparing its results with those obtained by using mechanical shaker excitations and those of conventional direct stiffness method using blocked transfer frequency response functions.     

微型扬声器振动系统阻尼频率特性研究

受材料黏弹性的影响,微型扬声器振动系统的力阻与频率有关。通过理论推导建立了力阻与频率之间的模型,得到了微型扬声器振动系统力阻的计算公式,利用激光测振法测量得到的微型扬声器阻抗曲线和位移曲线可以方便地得到微型扬声器振动系统力阻频率响应,表明了其随频率增加而减小的频率特性。实验表明,采用该频率相关力阻模型计算阻抗曲线、位移曲线和频率响应曲线,与测量值吻合很好,明显好于传统频率非相关力阻模型所得曲线。     

利用智能手机磁传感器研究单摆运动

本文基于Phyphox手机App,利用智能手机中的磁传感器(电子罗盘)研究磁性单摆运动.结果表明,不同最大摆角测量出来的磁感应强度随时间变化规律不同.只有最大摆角小于1°时,单摆才可看作简谐振动.不同最大摆角的磁感应强度随时间变化曲线可以用磁偶极子模型结合大角度单摆公式来描述.利用磁传感器测量的当地重力加速度为9.868m/s 2,由于磁性摆空气阻尼较小,测得的实验误差仅为0.8%.     

一维振子的过阻尼与临界阻尼现象x-t曲线的计算机描绘

用VISUAL C＋＋程序实现了一维振子的过阻尼与临界阻尼现象x-t曲线的计算机描绘，程序具有良好的界面和坚固性，通过运行程序，可以让学生从交互操作过程中深入理解一维振子的过阻尼和临界阻尼现象。     

基于Tracker软件研究竖直方向阻尼振动的居家实验

设计了基于Tracker软件研究竖直方向阻尼振动的居家实验.选用橡皮筋和水果自制振子模型,利用Tracker软件对自制橡皮筋振子的阻尼振动进行研究,绘制橡皮筋振子模型在竖直方向上做阻尼振动的“y t”图像,并通过数据拟合,计算出该阻尼振动的振幅、周期、圆频率、阻尼系数等,是利用生活物品进行大学物理实验的一次尝试.     

线性振子过阻尼和临界阻尼特性对比研究

从理论和实例上对线性振子过阻尼和临界阻尼特性曲线进行分析对比,发现在某特定条件下过阻尼能较快地恢复到平衡位置,还发现从平衡位置开始的线性振子,过阻尼状态时峰值较小,恢复时间较长;而临界阻尼状态下恢复时间较短,峰值较大.     

基于不确定度理论的大摆角单摆平均“周期”测量的最佳累计次数研究

由于空气阻尼的作用,测量大摆角单摆“周期”时,测量累计次数增加造成平均“周期”不断减小,在无阻尼实验设定下,系统误差随之增大而随机误差却因此减小.基于弱阻尼大摆角单摆的运动方程与“周期”计算公式,通过数值计算不同摆长与摆角下使不确定度最小的最佳累计摆动次数,发现如果进行单次测量,采用秒表测量时最佳累计摆动次数往往需要大于20次,采用光电门测量时,在不同的摆长和摆角下,测量次数往往也不止1次;而如果采用多次测量,则可以显著减小每次测量所需要的最佳累计摆动次数.采用计算所得最佳摆动次数测量可以将周期测量的不确定度减小到A类不确定度的√2倍.     

Integrated design of piezoelectric damping system for flexible structure

This paper aims at developing an integrated design method of the active/passive hybrid type of piezoelectric damping system for reducing the dynamic response of the flexible structures due to external dynamic loads. The design method is based on the numerical optimization technique whose objective function is a control effort of the active damping. A vibration suppression performance, which is evaluated by the maximum value of the gain of the frequency response function of the structure, is constrained. In order to demonstrate the structural damping capability of the hybrid type of piezoelectric damping system designed by proposed method, numerical simulation and laboratory experiment will be done using a three-story flexible structure model equipped with 12 surface bonded PZT tiles pairs. Both numerical and experimental results indicate that the optimally designed hybrid piezoelectric damping system can be successfully achieving excellent performance as compared to a conventional purely active piezoelectric damping system.