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相似文献
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1.
弹簧摆的内共振特性分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
首先提出了一种弹簧摆模型,通过谐波平衡法对弹簧摆的内共振现象进行了解析处理,得到了弹簧摆内共振条件以及X、Z两模态能量之间的转换关系.再利用数值模拟得到弹簧摆内共振时的时序图、相图、轨迹图、能量图以及内共振耦合区域图等,分析表明,解析和数值模拟的结果与实验结果吻合一致.  相似文献   

2.
利用Mathematica软件模拟弹簧摆的内共振现象,得出了弹簧摆的运动轨迹、振动曲线和能量曲线,计算机模拟的结果与实验结果相吻合.  相似文献   

3.
弹簧摆内共振现象的实验研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
用视频摄像和计算机技术从实验上研究了弹簧摆的内共振现象。从系统的势能出发,讨论了弹簧摆的运动规律。通过实时记录摆球的位置,得了不同初始条件下,弹簧摆振动的位移曲线、能量曲线和摆球运动的轨迹。实验结果展示了理论与实验的一致性。  相似文献   

4.
利用Tracker软件研究有摆线弹簧摆内共振现象   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用Tracker软件追踪和分析了有摆线弹簧摆的内共振现象,实时描绘了内共振的振动位移图、相图、轨迹图和能量图,实验表明起振角对径向振动能有较大影响,摆线可以取代部分等长弹簧实现内共振,拟合计算的径向和横向振动的固有频率与理论结果一致。  相似文献   

5.
运用牛顿第二运动定律对弹簧螺旋摆系统建立了模型方程,该方程为一组非线性微分方程,表明该系统具有复杂的非线性特征.理论分析表明,当系统固有的振动频率和摆动频率之比为2时,自由振动的弹簧螺旋摆系统存在内共振现象,数值求解结果证实了这一结论.并认为在一般情况下,弹簧螺旋摆系统的自由振动可能是准周期的.  相似文献   

6.
何捷 《物理实验》1994,14(5):213-214
共振摆的正确使用何捷(南京师大物理系210024)共振摆是用来演示共振现象的一种传统仪器,其构造如图1所示,在一根可绕两边轴转动的金属横梁上,挂几个单摆,其中A、B、G的摆长相等,A摆的摆球较大.演示时先使A摆振动,A摆的振动通过可绕轴转动的金属横梁...  相似文献   

7.
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.  相似文献   

8.
9.
对中学物理中的一种常见模型——弹簧摆模型进行了动力学行为模拟,研究发现在参数选择不同的情况下,系统表现出了丰富的动力学行为.  相似文献   

10.
杨正波  夏清华  刘思平 《大学物理》2011,30(5):23-26,42
通过拉格朗日方程得出弹簧摆系统的动力学方程,并以频率比作为控制参数,利用Matlab软件对不同控制参数和初始摆角下的弹簧摆进行了数值模拟,从而直观地研究了弹簧摆的运动.  相似文献   

11.
电磁感应和摆的共振是电磁学和力学两种相对独立的现象,该实验设计融电磁感应和共振现象于一身,使实验更具趣味性和科学性;通过实验把学生所学知识板块横向联系起来,培养学生的发散思维和用普遍联系的观点观察现象分析问题的能力.  相似文献   

12.
弹簧摆运动的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
由初值用差分递推方法模拟弹簧摆的运动,把小球的运动分为横向和径向两个方向,经过研究得出:初始摆角的增大会影响径向的周期运动规律,而劲度系数的变化会影响横向的周期运动规律,大的劲度系数也会对径向周期振动的幅度造成起伏,选择小的摆角和合适的劲度系数可以近似地使小球在横向和径向两个方向上都作周期性运动,且两个方向上运动的耦合影响都很小.  相似文献   

13.
陈林  桑芝芳 《物理通报》2021,(3):43-46,50
通过对一种弹簧摆问题的动力学方程的研究,得到它的运动规律.然后借助GeoGebra软件对不同参数下的弹簧摆进行了数值模拟,得到其运动轨迹图像,从而直观地研究了弹簧摆运动.  相似文献   

14.
法诺共振是物理体系中普遍存在的一种非对称共振现象,它最早起源于量子物理,其微观图像是原子谱线中窄的分离态与宽的连续态之间的相干干涉.本文利用经典力学体系中两个弹簧振子的耦合,使其中一个弹簧振子受到周期性外力的驱动,成功类比了量子力学中的法诺共振现象.通过分析每个弹簧振子的动力学方程,严格求解它们的振动公式,从而得到每个...  相似文献   

15.
在液体中做受迫振动的摆球可以在特定的情形下达到共振,所以只要改变摆球的摆动频率,并测量摆球达到最大摆幅时的共振频率,就能实现流体黏度的测量.通过计算机模拟,验证了在0.1~1.5Pa·s范围内黏度与共振频率呈线性关系,给出了计算流体黏度与共振频率的简化公式,设计了实验系统,并通过实验验证了上述理论.探究了摆长、温度和Q值对流体黏度测量的影响,并分析了实验系统的性能误差和进一步改进的措施.  相似文献   

16.
张利娟  张华彪  李欣业 《物理学报》2018,67(24):244302-244302
针对基础水平运动的弹簧摆的非线性动力学响应进行研究,利用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程.将离散傅里叶变换、谐波平衡法以及同伦延拓方法相结合,对系统的周期响应进行求解,避免了传统方法计算中使用泰勒展开引起的小振幅的限制,与数值计算结果的对比表明该求解方法具有较高的精确度.利用Floquet理论分析了周期响应的稳定性,给出了基础运动振幅和频率对系统周期响应的影响.研究发现:对应某些基础频率和振幅,系统的周期响应可能发生Hopf分岔;利用数值计算研究了Hopf分岔后系统响应随基础频率和振幅的变化,发现系统出现了倍周期运动、拟周期运动和混沌等复杂的动力学行为.研究表明系统进入混沌的主要路径是拟周期环面破裂和阵发性.  相似文献   

17.
单频外激励弹簧摆的鞍结分岔控制   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
萧寒  唐驾时  梁翠香 《物理学报》2009,58(5):2989-2995
对弹簧摆的振动幅值控制进行研究,设计了反馈控制器,对弱非线性系统用近似解析方法求出了控制系统的幅值控制方程,得到了控制参数与幅值的函数关系,使多自由度非线性系统的鞍结分岔得到控制.这项工作可以推广到其他多自由度非线性系统的分岔控制. 关键词: 外激励弹簧摆 鞍结分岔 振动幅值 反馈控制  相似文献   

18.
孟勇 《大学物理》2023,42(1):4-6+29
针对带有电荷的弹簧摆施加在竖直方向的匀强磁场的背景下,通过牛顿力学的方法得到了其运动学方程,从而发现其摆动平面在不停的进行旋转.同时按照初始条件的不同,将其在水平方向上的运动学方程化简为不同的曲线方程,进而得到了其运动的轨迹特征.  相似文献   

19.
构建一种倒置摆模型,运用理论分析与MATLAB数值计算相结合的方法给出倒置摆做小角度运动时的近似解.结果表明:存在一个临界频率,当驱动频率小于临界频率时,倒置摆会落下;当驱动频率大于临界频率时,倒置摆可以不下落.  相似文献   

20.
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