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杭州市艮山中学“纵波演示器”试制组 《大学物理》1983,(4)
我们在试制的基础上,经改进而定型的纵波演示器能形象地演示纵波、纵波的反射、两列纵波互不干扰传播以及纵波的行波与其反射波形成的驻波等现象。这种纵波演示器具有结构简单、工艺合理和使用方便等优点。 在结构上,仪器的核心部分为螺旋形弹簧和作为振源的带金属小球的弹簧片,如图所示。螺旋弹簧是用φ0.4mm的钢丝绕制而成,经过热处理定型后使弹簧既可以任意伸长缩短。又富有弹性。这样就保证了仪器的显示效果,又扩大了演示范围。用轻而软的细线将弹簧均匀地吊装在套在支架上的小环上,小环可自动定位,这给使用和拆装带来方便 拨动弹簧片,… 相似文献
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一、引言普物实验中,对波的传播规律的研究,都是用驻波法在均匀介质中实现的。例如弦振动实验和测定空气中声速的实验。在演示实验中,还有纵波在圆柱形弹簧中传播的实验。但都未涉及非均匀介质的情况。笔者也用驻波法,对锥形弹簧中纵波的传播规律作了实验探讨,得到了传播速度的经验公式。作为研究非均匀介质中波的传播规律的实验,它可以安排到课堂演示和普物实验教学课程中去。 相似文献
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提出了一种基于有限宽超声束反射的固-固界面退化特性评价方法,从理论和数值仿真角度进行了分析和计算。将两固体界面间的薄层简化为界面弹簧模型,以界面法向和切向劲度系数表征界面的退化程度。通过数值计算求得有限宽超声纵波束在不同入射角和界面不同退化程度下的反射横波、反射纵波的镜面反射系数。进一步地,通过建立二维有限元模型,仿真研究了有限宽超声纵波束在给定入射角及界面不同退化程度下镜面反射系数的变化规律。结果表明,反射纵波和反射横波的镜面反射系数随有限宽超声纵波束的入射角及界面劲度系数的改变而变化,且存在镜面反射系数随界面劲度系数单调且敏感变化的入射角,据此可准确评价界面的退化程度。 相似文献
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为了进一步丰富大学物理实验课的教学内容,针对机械波特别是机械纵波实验较少的情况,我们设计了一种一维弹性介质链来演示机械纵波在弹性介质中的产生和传播过程,并验证机械波波速与频率无关,只决定于介质的性质。具体为采用轻质小弹簧连接的塑料小球链模拟质元之间的弹性力和一维弹性介质质元,采用带电小球在交变电场作用下的振动模拟波源的办法,设计了一个可观察机械纵波并测量波速的实验。这个实验既可以作为大学物理实验课的教学内容,也可以作为中学物理实验的演示实验,有助于学生直观形象地理解机械波的产生和机械波在弹性介质中的传播机理。 相似文献
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进行了列车外圆弹簧在疲劳载荷作用下所产生损伤的非线性超声测试。对列车外圆弹簧进行疲劳加载,利用专门的非线性超声测试系统激发和接收透过弹簧的超声纵波。在相应的信号处理后,建立了声学非线性系数与弹簧疲劳次数之间的关系。实验结果表明,当疲劳次数小于150万次时,由于弹簧材料内部位错、滑移带等微观缺陷还没有形成足以产生显著非线性的积累,该非线性系数增长不明显;当疲劳次数达到150万次至300万次之间的疲劳响应期时,非线性系数增加明显,表明弹簧材料的内部损伤快速增加;当疲劳次数超过300万次时,弹簧材料的内部损伤积累速度减缓,非线性系数增加放缓。该研究表明列车外圆弹簧的疲劳损伤程度与其声学非线性系数直接相关,利用该方法可以为材料和结构早期力学性能退化的检测和评价提供一种有效的途径。 相似文献
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为了研究准纵波在木材中的传播规律,测试并模拟了准纵波在完好杨木径切而的传播轨迹,分析了木材各向异性对准纵波速度的影响。首先将径切面离散网格化,测试准纵波在径切面内的传播时间,绘制传播时间等值线;然后对比木材纵向、径向以及心材、边材中准纵波速度差异,探讨纹理角与速度之间的关系;最后采用二次抛物线模型和Hankinson公式对径切面内准纵波速度进行预测,对两个模型进行比较和校验。研究结果表明,木材的各向异性对准纵波传播轨迹及速度都有显著影响,准纵波在木材纵向传播速度大大高于径向传播速度。 相似文献
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利用理论推导及实验验证的方法研究了激光倾斜入射支持燃烧波时纵波声场的指向性。根据激光超声的产生机理, 在喷溅物质垂直作用于工件表面的前提条件下, 推导了椭圆形声源作用时远场质点的法向位移。获得了纵波声场的指向性函数, 分析了影响纵波声场指向性的因素, 并进行了实验验证。利用功率密度低于爆轰波点燃阈值的激光烧蚀工件, 使用峰值频率为5 MHz压电探头接收纵波, 进而获得纵波声场的指向性实验数据, 结果表明, 实验数据与理论数据能够较好地进行吻合。在光斑短轴长度恒定时, 与激光垂直入射相比, 各倾斜入射角度下纵波声场的声束轴线指向均保持不变, 并且指向性图形随倾斜角度的增加而变得细窄, 纵波声场的能量也更加集中。 相似文献
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在课堂演示振动和波动是经常要采用编程的方法则是一件麻烦的事.即使用Flash,Authorware等专用软件,对于教师来说也是相当费时费力的.而PowerPoint XP版中的自定义动画已具备相当的动画编辑功能,只要设置合理,中学的大多数物理演示都可以交给它完成,并且操作非常简单,可以轻而易举地推广应用,真正实现“傻瓜型“操作.本文就以横波、纵波、弹簧振子的实现来作一下简单的介绍.…… 相似文献
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引入四维波矢的概念,推导出弹性波斜入射到多层介质系统时的转移矩阵以及透射系数和反射系数。利用这些公式计算了纵波和横波正入射到一维掺杂声子晶体时纵波和横波的透射系数。得出:当纵波正入射时,透射波中纵波在一定频率范围内出现了禁带,并且在禁带的中心频率处出现了缺陷模。当横波正入射时也有相同的结果。 相似文献