简易复摆和平行轴定理演示仪的研制

研制了一种简易的课堂使用的演示仪,通过数值模拟研究了复摆的运动特性,理论和演示实验的结果相互吻合.该演示仪可以演示平行轴定理和复摆的运动特性.     

复摆的振动分析

研究复摆的非线性振动，从能量和摆角两个方面来分析它们对复摆运动的影响，用第一类完全椭圆积分求出了复摆振动的解和周期，对非线性特征进行了分析。     

利用智能手机磁传感器测重力加速度

利用智能手机中的磁传感器和Sensor Kinetics软件研究磁性复摆的运动情况,通过绘制复摆振动时"磁场强度-时间"图像计算振动周期,从而计算出当地的重力加速度。     

受迫振动阻尼复摆实验仪

利用自制受迫振动阻尼复摆实验仪可以研究物体在受迫振动时的各种振动状况和规律,以及在有阻尼和无阻尼情况下的幅频特性曲线和相频特性曲线,并可以测量共振状况下的阻尼系数.利用该仪器还可以研究复摆的运动规律和计算方法及大角度摆的振动状况,实验曲线可显示在5.6英寸彩色液晶屏上.该液晶屏可将屏幕图形定格、拉伸放大,便于测量和计算.     

加配重复摆振动周期变化规律的研究

通过理论分析和实验测量,研究加配重对复摆振动周期的影响,给出在加配重状态下复摆振动周期随回转轴位置变化的规律．     

两种研究复摆特性实验的误差分析

本文以石河子大学理学院力学实验室为例,介绍了利用FB210C型复摆实验仪和钢板刀架复摆装置研究复摆特性的详细过程,并对两种测定结果进行对比和分析,讨论了两种实验装置的数据处理及不确定度的评定方法,分析了测量过程中的误差来源及减小误差的方法。     

复摆运动中的混沌现象及其计算机模拟

从复摆的运动方程入手,利用计算机进行求解,通过选取不同的参数,分析了其运动中的各种典型情况及混沌现象,并用两种方式对其运动进行了图像描绘。     

线性回归法和Matlab在复摆测重力加速度实验中的应用

利用复摆测量重力加速度,验证复摆周期存在极小值. 通过最小二乘法分别处理复摆质量对称分布和非对称分布情况下的实验数据,并用Matlab数学软件辅助公式证明和计算过程.     

复摆测g实验的分析

在复摆测定重力加速度g的实验中,要利用式g=4π~2 L/T~2计算g的数值。L是等值摆长,T是振动周期,必须调节摆锤B的位置,使复摆正挂的周期T_1曲线与复摆倒挂的周期T_2曲线能够相交。实验中采用“逼近法”寻找T_1曲线与T_2曲线能够相交时摆锤B的合适位置,这是不容易的。而且即使T_1曲线与T_2曲线能够相交,还存在着什么时候实验的精确度更高的问题。本文针对以上问题进行理论上的推导分析,得到一些对复摆实验中复摆的设计和实验有用的结果。在摆角较小时复摆的振动周期:     

智能传感器在大学生物理实验中的应用

实验利用智能传感器测量复摆大角度振幅的周期,同时用计算机控制复摆得到实验数据,再利用配套软件根据数据做出图形;配合Excel对实验图形进行分析处理,得出结论。     

Nonlinearity and periodic solution of a standard-beam balance oscillation system

We present the motion equation of the standard-beam balance oscillation system,whose beam and suspensions,compared with the compound pendulum,are connected flexibly and vertically.The nonlinearity and the periodic solution of the equation are discussed by the phase-plane analysis.We find that this kind of oscillation can be equivalent to a standard-beam compound pendulum without suspensions;however,the equivalent mass centre of the standard beam is extended.The derived periodic solution shows that the oscillation period is tightly related to the initial pivot energy and several systemic parameters:beam length,masses of the beam,and suspensions,and the beam mass centre.A numerical example is calculated.     

混沌的解析与e-measure混沌摆实验

阐述了混沌的建模;利用旋转移动传感器对物理摆的相空间轨迹进行了实时测量,记录了混沌产生过程中相空间的角位移和角速度的变化。证实了混沌对初始条件的敏感性,以及混沌中3周期点的存在。     

傅科摆运动轨迹的计算机动态模拟及其教学应用

本文介绍了在VisualC 6.0和OpenGL软件开发平台上应用面向对象的程序设计方法实现交互式计算机动态模拟傅科摆运动的具体过程,给出了基于上述计算机模拟的一个可供选择的教学方案.     

基于编码器的复摆设计与实验研究

针对复摆实验,设计了一种基于编码器的复摆实验装置。该装置将摆锤和多孔摆结合起来,可以采用多种方式对重力加速度、转动惯量进行求解,并验证了刚体的平行轴定理。在实验过程中,采用Matlab进行最小二乘法线性拟合,创新性地完成了对重力加速度的求解和平行轴定理的验证。实验结果表明,相比于传统的复摆,该装置更为简便,精度更高。     

可变摆长的单摆运动的MATLAB仿真

文章对可变摆长的单摆运动进行了详细的理论分析和推导,并根据不同的摆长将运动分成八种情况。     

弹簧摆动力学行为演示仪

在非线性保守系统中,弹簧摆结构简单,运动特性较为典型.本文通过拉格朗日方程对弹簧摆系统进行理论分析解得运动方程,并在径向和切向将运动分解,运用图像处理技术设计制作了弹簧摆演示仪和实验软件,对运动轨迹与时序图进行可视化.软件绘制的弹簧摆轨迹与理论结果具有较好的一致性.     

Wall effect on fluid–structure interactions of a tethered bluff body

Wind tunnel experiments have shown an unexplained amplification of the free motion of a tethered bluff body in a small wind tunnel relative to that in a large wind tunnel. The influence of wall proximity on fluid–structure interaction is explored using a compound pendulum motion in the plane orthogonal to a steady freestream with a doublet model for aerodynamic forces. Wall proximity amplifies a purely symmetric single degree of freedom oscillation with the addition of an out-of-phase force. The success of this simple level of simulation enables progress to develop metrics for unsteady wall interference in dynamic testing of tethered bluff bodies.