蛋壳陶和玻璃杯的振动频率测定及音调对应

对振动的基本原理进行了阐述，利用手机软件，对4种不同的玻璃杯和一种蛋壳陶进行了固有振动频率的测量.实验中对玻璃杯以杯震碎的原理进行了分析并实际震碎了一种玻璃杯，同时利用不同水量的玻璃杯发声频率不同的原理，测量了不同水量玻璃杯对应的音乐音调.实验数据显示蛋壳陶的杯壁非常薄，展现了我国传统文化的魅力.研究的内容可以为玻璃杯振动声音的原理答疑解惑，也可以为如何震碎玻璃杯提供理论和实践的指导，同时依据本研究的内容，设计了两种音乐玻璃杯和音乐黑陶杯.     

敲击水杯音调变化的实验研究

敲击装水的杯子时音调会发生变化,装水量的多少与音调变化之间的关系已有说明和讨论,但是在对其原因的分析却存在分歧.本文利用虚拟仪器,通过一系列实验,应用具体数据进行了定性分析.实验表明敲击杯口和杯壁,音调变化不同;敲击杯壁不同位置,音调不变.笔者发现从实证的角度得出的结论与以往观点不能完全吻合,从而尝试从杯子的横向、纵向振动、液体的黏滞性对杯子振动的影响等方面来进行解释.     

超声辅助磨削杯形砂轮变幅器设计与试验

超声辅助磨削在硬脆材料的加工中应用广泛。为研制以杯形砂轮为加工工具的超声辅助磨削主轴附件式工具系统,建立了杯形砂轮变幅器的理论模型,推导了其频率方程,并通过Matlab开发了杯形砂轮变幅器设计软件。利用该软件结合有限元分析对杯形砂轮变幅器进行了设计。将研制的杯形砂轮变幅器与BT40刀柄一体化外套筒、导电滑环装配组成了杯形砂轮超声辅助磨削主轴附件式工具系统。对该超声振动系统进行了阻抗分析试验及超声谐振试验,结果表明,该超声振动系统阻抗性能较好,能够使杯形砂轮产生稳定的超声振动,验证了所提出的设计方法的正确性,为主轴附件式超声磨削装置的设计提供了理论参考。     

器壁滑动摩擦力对受振颗粒体系中冲击力倍周期分岔过程的影响

颗粒物质由离散的固体颗粒组成, 受到周期性振动时可以表现出复杂的动力学行为. 这些行为往往受众多因素的影响, 如空气阻力和器壁摩擦力等. 针对受振颗粒体系中冲击力的倍周期分岔现象, 通过抽真空或将容器底镂空消除空气阻力, 单独研究器壁滑动摩擦力的影响. 结果表明在仅有器壁摩擦力作用的情况下, 倍周期分岔过程仅受约化振动加速度的控制, 与颗粒的尺寸、颗粒层数及振动频率无关. 将器壁摩擦力处理成一个大小恒定、方向与颗粒和器壁相对速度反向的阻力, 并包含到完全非弹性蹦球模型中, 能够对所观察到的现象给出很好的解释. 通过对倍周期分岔点测量平均值的拟合, 得到器壁滑动摩擦力的大小约为颗粒总重量的10%. 关键词： 颗粒物质 器壁摩擦力 倍周期分岔 冲击力     

端振动共振腔与混浊——(Ⅰ)射线模型

在射线近似下,单壁振动一维共振腔的相位变化数值模拟表明:当参数MN大于一定阈值时,相位变化呈混沌行为。文中还讨论了阈值同共振腔最低阶共振频率与壁振动频率之比的关系。     

复合圆环弯曲振动四极子模态分析

针对压电圆环弯曲振动机电转换性能较差的问题,提出了一种复合圆环弯曲振动换能器,它由一个径向极化的压电陶瓷内圆环和一个金属外圆环复合而成。基于能量原理推导得到了复合圆环弯曲振动的谐振频率和有效机电耦合系数,探讨了弯曲振动四极子模态特性与其结构尺寸间的关系。当压电圆环尺寸不变时,随外侧金属圆环壁厚增加,复合圆环弯曲振动四极子模态谐振频率上升,有效机电耦合系数迅速上升到极大值后缓慢下降。最后,设计制作了圆环换能器并对其谐振频率和有效机电耦合系数进行了实验测试,测试结果与解析结果和数值模拟结果吻合得较好。     

巴西果效应分离过程的计算颗粒力学模拟研究

采用离散单元模型对巴西果问题进行了模拟研究,采用本数学模型可以准确地预测出垂直机械振动导致的不同大小颗粒的分离现象.分析了影响振动床内颗粒分层的因素,讨论了振动频率、振动幅度等参数对分层的影响,发现振动频率和振动幅度会对分离效果造成较大的影响.当振动频率或振动幅度较小时,颗粒整体分离效果都较差,但分离的稳定性较好,当振动频率或振动幅度较大时,整体分离效果仍然较差,同时分离的稳定性也较差,振动分离过程中存在一个频率和振幅适中的最优操作点. 关键词： 分层 振动 模式形成 离散单元方法     

弦线上驻波的研究

讨论了弦振动横波波动方程,研究了固定线密度时弦振动的张力与波长、张力与频率之间的关系,利用origin软件得出实验曲线,并找出研究张力和波长曲线关系时的最佳频率及研究张力和频率曲线关系时的最佳波长.     

振动对电视成像系统传递函数的影响研究

为了研究系统平台振动对电视成像系统传递函数的影响,通过将不同振动条件下系统的传递函数进行对比分析,利用能量积分法,建立系统平台在不同振动条件下系统传递函数仿真模型。利用快速反射镜系统和I SITE测量平台组合,对振动条件下系统传递函数进行测量和验证。仿真和实验数据结果表明:对于在研电视成像系统,当振动频率低于曝光频率时,随着系统平台振动频率的增加,系统传递函数的下降速度由静止时的0.167逐渐增加到0.237;当振动频率高于曝光频率时,随着系统平台振动频率的增加,系统的传递函数的下降速度波动性增加,并逐渐趋于在静止时的1.42倍附近。     

侧壁振动所产生的表面波

侧壁振动所产生的小振幅表面波的理论问题是一个求解具有混合边界条件的Laplace方程的问题.我们在引入一新的变量后,将它化为一Dirichlet问题,及使用复变函数方法求解,得到计算表面波复速势的普遍式.使用它得到了侧壁的三种典型振动的复速度、自由面的鉛直位移,无限远的波幅及辐射功率等.在实验中,装置了两种测量表面波的设备,证明了小振幅波的理论结果并观测了大振幅表面波的一些现象.发现在壁的恒定振幅下,侧壁振动频率有一临界值,超过它表面波的频率成为侧壁振动频率的一半,我们称这种波为半频波.关于半频波还需要可靠的理论解释.     

基于溴取代基的多溴联苯醚同系物红外光谱特征振动辨识研究

借助密度泛函理论采用B3LYP/6-31G(d)方法对209种多溴联苯醚(PBDEs)同系物进行了结构优化和频率计算,利用已知的PBDEs结构和频率参数值对计算结果进行验证,平均模拟系数为0.989。 在此基础上,选取苯环上只有H原子或Br取代基且红外光谱各振动形式间干扰较少的二苯醚和BDE-209为代表,分别对PBDEs的苯环振动和C—Br振动进行归属。研究发现苯环三角呼吸振动具有普遍性、 强振动性和可区分性,而红外光谱中C—Br振动常与其他振动形式相耦合不易区分,故选取苯环三角呼吸振动作为PBDEs同系物的特征振动,以分析其振动频率与溴取代基之间的规律。 研究结果表明：邻对位取代基可显著提高苯环三角呼吸振动频率,间位取代基作用相反;低溴代物中邻位取代基越多特征振动频率越高,而高溴代物中同时存在邻对位取代基的同系物频率较高;取代类型相同时,位于同一苯环取代基数越多的同系物振动频率较高。 利用SVM回归模型对溴取代基与苯环三角呼吸振动频率间变化规律进行模拟,所建模型的模拟效率系数为0.956,说明所建分析方法可为红外光谱检测和辨别PBDEs同系物提供一定的理论基础。     

尿素和尿素—Fe配位化合物的晶格振动光谱研究

采用直接固相反应将尿素与氯化铁(摩尔比6∶1)混合,经充分研磨合成了尿素铁盐配位化合物,并对其拉曼光谱和红外吸收光谱进行了研究。由于金属原子的影响,尿素分子的一些特征振动频率发生了变化:CO伸缩振动和NH2的对称弯曲振动的频率下降;而CN伸缩振动和NH2反对称弯曲振动的频率增加。对尿素以及尿素—Fe(III)的晶格振动模进行了识别。研究结果表明:Fe与尿素中的氧原子发生了配合而形成配位物。     

声波在含气泡液体中传播特性及产热效应*

该文对含气泡液体中的声波方程采用线性分析方法,研究了超声波在含气泡液体中的传播特性以及产热效应。当声波在含气泡液体中传播时,气泡的存在会影响声波的传播,在声波频率接近气泡共振频率的频段内,声信号在液体中传播时剧烈衰减,而在声波频率远远高于或低于气泡共振频率时,声波的传播基本不受影响。在接近气泡共振的频段内,声波耗散的能量最终转化为热能。同时液体中的气泡会在声波驱动下径向振动并辐射声波,伴随气泡壁在液体中的粘滞振动,热量随之产生。结果表明,两种产热机制分别在不同频段起主导作用。     

超声珩磨区实际气体的单空泡动力学分析

为进一步揭示功率超声振动的珩磨机理,以珩磨液为工作介质,研究了功率超声珩磨环境中实际气体的单空泡动力学特性。基于Rayleigh-Plesset方程,应用实际气体绝热方程和范德瓦尔斯方程对其进行了修正,建立了功率超声珩磨环境中实际气体的单空泡动力学方程以及实际气体单空泡共振频率方程。并运用4~5阶RungeKutta法模拟了不同超声条件(声压幅值、空泡初始半径、振动频率)对泡壁的运动以及运动速度的影响。结果表明:较高的声压幅值,空泡理论共振半径R'0与初始半径R0的比值为102数量级以及较低的超声频率有利于超声珩磨磨削区空化效应的发生。     

基于固有频率和迈克耳孙干涉测杨氏模量

基于材料的固有振动性质,结合迈克耳孙干涉测量的高精度,将待测材料和全反镜进行固性连接,通过测量干涉中心点光强的周期变化研究材料的固有振动频率,计算出材料的杨氏模量.实验将测量对象转换为振动频率,间接测量杨氏模量.同时,振动频率的变化可以通过示波器直观显示,固有频率振动稳定且起振操作简单,可通过增加周期数量减小误差.     

微液滴在超疏水表面的受迫振动及其接触线的固着-移动转变

利用高速摄影技术对超疏水表面液滴振动的动态行为进行观测,研究液滴在不同频率下的振动特性. 实验发现,液滴的共振频率满足Rayleigh方程,微液滴在超疏水表面具有自由液滴的振动性质. 在80–200 Hz的驱动频率范围内,接触线出现了明显的固着-移动现象,液滴的振动频率是驱动频率的一半,液滴振动时的形变较大. 当驱动频率大于200 Hz时,接触线基本固着,液滴的振动频率近似等于驱动频率,液滴共振时的形态边缘始终有节点存在. 分析表明,液滴对外界驱动的不同响应与接触线的振荡行为和变形程度密切相关 关键词： 超疏水表面 受迫振动 共振 接触线     

扭摆振动实验

为了丰富“非线性系统实验”课程的教学内容,开设了扭摆振动实验,将力学中的非线性现象引入到教学中.在实验内容的设计上,采取线性振动和非线性振动相结合的方式,即:首先研究扭摆的线性振动,如阻尼振动、受迫振动等,先对振动问题有基本的理解,然后再研究扭摆的非线性振动,分别固定驱动频率、改变励磁电流和固定励磁电流、改变驱动频率,观察非线性摆的运动情况.     

振动频率对抛物量子阱中极化子性质的影响

采用改进的线性组合算符和幺正变换相结合的方法研究振动频率对抛物量子阱中极化子性质的影响,理论推导得到极化子有效质量和相互作用能的表达式,结果显示极化子的有效质量和相互作用能都是振动频率的函数.当耦合强度取不同值时,分别讨论了有效质量比和相互作用能随着振动频率的变化关系;以及当振动频率取定值时,相互作用能和有效质量比与电...     

超声频矩形六面体的三维耦合振动

本文利用表观弹性法分析了矩形六面体的三维耦合振动,重点分析并计算了矩形六面体的基模方式耦合振动,推出了矩形六面体基频振动的总体频率方程,得出了六面体基模耦合振动的三个谐振频率,即六面体三个轴向的谐振频率f_x,f_y及f_z,实验表明谐振频率的测量值与计算值基本符合,本研究将为复频超声清洗中换能振动系统的设计提供理论依据。     

单壁BC_3纳米管拉曼活性模振动频率的家庭模式

本文对单壁BC3纳米管的振动模式进行了对称性分析,利用对称性适配力常数模型计算了直径在0.7~2.5 nm范围单壁BC3纳米管布里渊区Γ点的声子频率。发现当n+m等于常数时,拉曼活性振动模表现出明显的家庭模式。