各种利萨如图形的演示实验

各种利萨如图形的演示实验行小帅（山西师大物理系）本文介绍演示出多种多样的利萨如图形．利萨如图形原指两个相互垂直振动的正弦形振动的合成图形．现在介绍相互垂直的各种类型振动的合成，说明任意两种不同的波形均可以合成奇妙的、有趣的各种利萨如图形，这种演示能够...     

用双、单摆振动示波装置合成欠阻尼振动实验研究

利用JGYW－2型双－单摆振动示波装置对两个相互垂直方向的同频率欠阻尼振动的合成进行了实验研究和理论分析，得到了欠阻尼振动合成的部分图形和表达式。当两个相互垂直、同频率、同振幅、位相差为π/2的欠阻尼振动合成时，振动曲线为等角螺线，从而揭示了数学上等角螺线的物理意义。     

欠阻尼振动的合成实验研究

本文利用ＪＧＹＷ－２型双单摆振动示波装置研究和探讨了两个相互垂直方向同频率欠阻尼振动的合成和两个同方向频率相近的欠阻尼振动的合成．通过实验观察和理论分析，得到了欠阻尼振动合成的部分图形和表达式，揭示了等角螺线的物理意义．     

利用数字示波器演示简谐振动的叠加

用时间的单一谐和函数,即一个余弦或者正弦函数描述的简谐振动,是物理学中最简单、最基本的振动。利用数字任意波信号发生器和数字示波器,分别演示了同方向同频率、相互垂直的同频率以及同方向不同频率的两个简谐振动的合成。在教学过程中通过上述直观演示,有助于学生对简谐振动中振幅、周期、频率以及相位等基本概念的认识,同时对振动的叠加也有更深入的理解。     

机械示波器的研制与振动合成演示

传统简谐振动合成演示设备很抽象、不直观,为了清晰地演示其具体的合成过程,研制了结构简单、可清晰显示各振动合成过程的机械示波器.利用电磁振子、电动振子和钢尺自由振动振子实现了不同频率、不同方向的振动,同时使用多面反光转筒得到正弦波,通过控制振子及反光转筒直观地显示各振子单独的振动曲线及其合成的拍现象、李萨如图形.     

用Matlab研究李萨如图形及其讨论

本文用Matlab6．5软件模拟示波器中的李萨如图形实验,并讨论振动中的频率、相位和振幅等多重因素对于李萨如图形生成的影响,同时简要地介绍了利用垂直简谐振动合成测量频率的实际应用．     

演示振动合成的信号源

振动合成演示往往是用两台信号源和一台示波器来进行,由于两独立信号源产生的正弦信号是互不相关的,两信号间的位相差不稳定,在示波器上产生的图形也就不会稳定,演示效果受影响。为此采用分频的办法,产生多路不同频率的正弦信号,输出到示波器上进行演示,由于各路信号间的位相差不变,可得到稳定的振动合成图形。     

关于李萨如图形的一点讨论

当一个质点同时参与相互垂直的两个简谐振动时,一般说来合成振动十分复杂,且轨迹是不稳定的。但是当二分振动的频率 (或周期)成整数比时,共合振动才是一稳定的、有规则的李萨如图形。当两个振动的频率比是 1: 1,即 的,情况比较简单,用消元法可直接得到轨迹方程:从上述方程分析知道,轨迹只是的函数。 确定,李萨如图形是唯一的,与 1(或 2)无关。如 ,有这说明无论 或 2取何值,只要面轨迹就是正椭圆。图(1)中给出了频率比为1:1, 为几个不同值时的李萨如图(1)。 当两相互垂直振动的频率为其它整数比时,用消元法很难得到简单的轨迹方程,所以一般教…     

一种利萨如图形的演示方法

普通物理学机械振动部分,在讲述两个相互垂直的简谐振动的合成时,大多采用示波器演示利萨如图形。因受示波器屏幕的限制,图象较小.为了适应教学演示的需要,我们的做法如下: 一、装置简图及原理 如图一所示,①激光器;②喇叭;③平面反射镜;④音频信号发生器. 如图一所示,平面反射镜一端固定在喇叭的边缘,另一端粘合在喇叭的纸盆上,当激光束射到镜面M1上时,由于喇叭纸盒带动镜面振动,这样不停地改变着入射光线的入射角,于是反射光线的方向也随着改变,在水平方向扫出一条光带.当反射光线射到镜面M2,上时,因两镜面相互垂直,且两喇叭的口径平面互…     

欠阻尼振动的合成与对数螺线

欠阻尼振动的合成与对数螺线宋燕盛，包爱东，宋华珠（吉林工学院长春１３００１２）在实际的振动系统中，总是存在着阻尼，研究阻尼振动具有普遍意义和实际意义．我们用振动示波装置”‘考察了两个相互垂直、同频率、同振幅、位相差为的欠阻尼振动的合成，其合成振动曲线...     

某型振动轮噪声数值模拟及优化分析

空中声源的辐射噪声谱包括宽带连续谱和窄带线谱,线谱能量高于连续谱。与水下声源相比,空中声源的运动速度普遍较高,线谱多普勒频移明显,可用于进行水下对空中声源的运动参数估计。首先通过时频分析提取接收信号的瞬时频率,而后利用非线性最小二乘法将瞬时频率提取值与预测值相拟合,进而估计声源的运动参数(声源的运动速度、静止频率、与接收器最小水平距离及经过最近点时刻)。仿真与实验均能较为准确地估计出声源运动参数,同时在实验中实现了水下对空中运动声源的测距和定位,测距误差小于15.8%。在满足一定信噪比和保证足够多普勒信息的情况下,该参数估计方法具有很好的适用性。     

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.     

高温超导悬浮系统的振动属性研究

本文研究了YBCO高温超导磁悬浮系统在竖直方向上不同的悬浮高度,不同的振动频率扰动下的振动属性．研究表明在一般的小的扰动下,悬浮系统类似于一个弹簧系统,该系统可以恢复到初始的悬浮高度．而当系统受到一个共振频率的扰动时,系统会发生剧烈的振动,会引起能量的损失,悬浮高度的降低．系统的共振频率会随着系统初始悬浮高度的降低而增...     

The vibration discomfort of standing persons: 0.5-16-Hz fore-and-aft, lateral, and vertical vibration

To minimise the discomfort of standing people caused by vibration of a floor, it is necessary to know how their sensitivity to vibration depends on the frequency of the vibration. This study was designed to determine how the discomfort of standing people exposed to horizontal and vertical vibration depends on vibration frequency over the range 0.5-16 Hz. Using the method of magnitude estimation, sixteen subjects judged the discomfort caused by fore-and-aft, lateral, and vertical sinusoidal vibration at each of the sixteen preferred one-third octave centre frequencies from 0.5 to 16 Hz at each of nine magnitudes. Subjects also reported the main cause of their discomfort. Equivalent comfort contours were constructed, reflecting the effect of frequency on subject sensitivity to vibration acceleration. With horizontal vibration, at frequencies between 0.5 and 3.15 Hz the discomfort was similar when the vibration velocity was similar, whereas at frequencies between 3.15 and 16 Hz the discomfort was similar when the vibration acceleration was similar. At frequencies less than 3.15 Hz, the subjects experienced problems with their stability, whereas at higher frequencies vibration discomfort was mostly experienced from sensations in the legs and feet. With vertical vibration, discomfort was felt in the lower-body and upper-body at all frequencies. The frequency weightings in current standards for predicting the vibration discomfort of standing persons have been greatly influenced by the findings of studies with seated subjects: the weightings are consistent with the experimentally determined frequency-dependence of discomfort caused by vertical vibration but inconsistent with the experimentally determined frequency-dependence of discomfort caused by horizontal vibration. The results suggest that the responses of seated and standing people are similar for vertical vibration, but differ for horizontal vibration, partly due to greater instability in standing persons.     

光学移相干涉仪抗振系统的鲁棒μ控制器设计

将结构奇异值μ综合鲁棒控制技术应用于主动抗振控制系统中,并用于解决光学移相干涉仪抗振系统的不确定性问题.采用小波分析方法将随机振动信号进行时频分析后得到低频全局信息,随后运用μ综合D-K迭代法设计鲁棒μ控制器对低频振动进行抑制.该方法克服了由模型自身和外部干扰所引起的不确定性,使得控制系统能够有效地抑制抗振模型的不确定性和外部振动的干扰,同时也具有很高的控制准确度和灵敏度.仿真结果表明,该方法使光学移相干涉仪在外部振动的干扰下具有较好的鲁棒稳定性和控制准确度,同时也能较好地抑制低频振动.     

变压器振动在典型建筑结构中的衰减特性*

为掌握10 kV居民区配电变压器振动在建筑中的衰减规律,将实测的变压器振动加速度转化为激励力,作用于剪力墙和框架建筑上,采用有限元法仿真研究变压器振动在建筑中的衰减特性。结果表明,在具有相同层高、层数的剪力墙、框架高层建筑中,位于负一层的变压器传播至各楼层的铅垂向振动加速度级(0～500 Hz),随楼层离地高度h对数值(lg h)的增加线性下降,其斜率分别为33.26和24.84,前者的衰减速率(lg h每增加1振动加速度级的衰减量)约为后者的1.3倍;在剪力墙、框架多层建筑中斜率分别为31.87和20.07,前者的衰减速率约为后者的1.6倍。可见,当建筑层高、层数相同时,变压器振动在剪力墙建筑中比框架建筑中衰减更快;当建筑结构相同时,振动在高层建筑中的衰减速率略大于多层建筑。对0～80 Hz环境振动,变压器振动在剪力墙高层建筑中的铅垂向Z振级衰减速率约为框架高层建筑的2.4倍;剪力墙多层建筑振动衰减速率约为框架多层建筑的3.7倍。在此基础上,建立了变压器传播至剪力墙、框架建筑不同楼层的振动单值和分频段预测模型,可为变压器引起的建筑室内振动预测和控制提供依据。     

动力吸振器中库仑阻尼对吸振性能的影响

研究了动力吸振器中库仑阻尼(干摩擦)对吸振性能的影响。给出了库仑摩擦模型,在考虑了吸振器中的库仑阻尼的情况下,分析了库仑阻尼引起的主振动系统与附加质量块的2种相对运动状态(滑移和粘滞)以及它们存在和转换的条件,讨论了因库仑阻尼引起的吸振器自由度冻结现象;用Simulink仿真工具对非线性吸振器进行了数值仿真,研究了谐波和白噪声激励下库仑阻尼对吸振器吸振性能的影响以及库仑阻尼与线性阻尼的等效问题。结果显示:弱激励条件下,非线性吸振器减弱吸振效果,强激励条件下增强吸振效果。     

A2B模型的阻尼振动

借助数学软件MATLAB,求出了A2B模型阻尼振动的解析解,并讨论其算例的振动图像.     

具有在位势的一维双原子链晶格振动的长声学波图像

通过数值求解具有在位势的一维双原子链晶格振动的运动方程组,给出了具有不同大小在位势的长声学波振动模图像,直观展示出在位势使原胞中两种原子的振动位移不同,并且随在位势的增大,振动位移之差显著增大.