利用弦链系统模拟量子力学中的Dirac梳

利用弦链系统模拟Dirac梳,将力学系统中的一维弦链的振动与量子力学一维周期性势场中的电子波函数进行类比,这2个系统具有等价的本征方程,因此其本征谱也应该具有相同的特性,例如具有能带结构.通过实验测量和数值计算研究了弦链系统的本征谱分布,发现结果有一定偏差,这种偏差可能来源于非零的副弦质量、主弦的弹性以及主弦和副弦之间非零的接触点尺寸,适当修正之后得到了与实验相符的计算结果.     

有限周期性弦球链系统的振动模

用实验和数值模拟的方法研究了一个有限周期性弦球链系统的振动模.观察到了振动谱的带状结构,表面态模.考察了表面态模的振动频率与第一个小球距弦端的距离τ的关系.用离散差分法对该弦球链系统作了数值模拟并对实验和数值模拟结果作了简单讨论.     

电子小提琴与常规小提琴的无线载波传输演示

小提琴可分解成拉弦系统和共振箱系统．在拉弦系统中,弦的振动被变为电声信号,以电磁波的形式发射到空中．在共振箱系统中,由调频接收器接收信号,经电声转换后驱动共鸣箱发声．改装后的电子小提琴可用于物理实验演示教学及小提琴弦振动和共鸣箱的频谱分析．     

基于可调高斯型滤波器的光纤光栅振动解调技术研究

 传统的匹配光纤布拉格光栅型光纤光栅波长解调系统具有波长匹配精度低、调节困难和动态测量范围小的缺点。为了克服上述缺点,采用波长可调谐高斯型滤波器代替传统匹配光纤光栅,提出了一种新型的光纤光栅波长解调技术。建立了基于高斯型滤波器的光纤光栅振动解调系统。对不同频率和振幅的周期性振动进行了解调实验。发现当选择合适带宽的滤波器时,透过滤波器的光功率随压电陶瓷上所加电压信号同步且高保真地变化,表明该系统对振动信号实现了有效的解调。该系统同时具有响应速度快、物理结构简单、动态测量范围大的优点。     

弦上驻波实验扩展研究

基于弦上驻波的本科基础实验教学内容,在普通物理实验中的"弦上驻波现象的研究"实验的基础上,从弹性模量的测量,弦线性能对弦线横向振动的影响、混沌效应的研究三个方面做了扩展研究,并对其原理和内容作出系统、详尽的阐述.以有效地拓展学生的知识面,提高学生的综合实验素质水平,深化学生的创新活动和思维熏陶。     

基于弦振动的混沌实验装置研制

弦振动混沌实验装置主要由非线性振动平台、电子装置与电路系统、虚拟仪器3部分组成.实验装置利用NI myDAQ数据采集卡,结合LabVIEW虚拟仪器实现实时动态测量实验数据,结果与Matlab仿真模拟基本一致,可直观观察和定量研究该系统周期运动与混沌运动的相互转换过程.     

利用LabVIEW改进弦振动实验仪

对传统弦振动实验进行改进,利用LabVIEW的图形化程序设计及数据采集卡的LabVIEW函数调用,编写LabVIEW程序控制采集弦振动信号的数据采集卡,实现弦振动信号的计算机显示,并通过编写LabVIEW程序进行傅里叶变换频谱分析.     

弦振动实验装置和实验方法的研究

弦振动实验是普通物理实验之一。通过实验装置的改进探究弦长振动的波长与弦上张力关系。同时采用origin软件和最小二乘法处理实验数据。结果表明改进后的实验装置能有效的提高实验的精确性,同时操作简单。     

YBCO高温超导材料的动态模量

本利用动态激光散斑测振技术测量超小型物体振动特性的实验系统，研究了１２３ＹＢ－ＣＯ温超导体的动态力学性能，运用谱分析仪和时间域分析方法了动态响应信号，识别出了超导体梁的前五阶频率和模态，并根据基频计算了材料的动态模量，为小尺寸脆性功能材料的力学性能测试提供了一种有效的实验方法。     

纵向驱动弦的次频振动实验分析

讨论纵向驱动弦时的次频驻波振动现象,与弦运动轨迹的观察方法。根据弦运动轨迹,用仿真分析谐波振动可获得弦振动的有关物理信息。实验观察到,可出现非共振驻波(次频振动)振幅可比共振驻波振幅大的多现象。     

基于激光自混合干涉技术和小波变换的齿轮箱故障诊断

激光自混和干涉(SMI)技术是一种利用光反馈原理进行的振动检测技术,它具有结构简单,非接触式测量振动信号的特点。为了解决齿轮箱故障诊断的问题,提出了用激光自混合干涉技术提取信号,并通过小波变换对信号分析进行处理的方法。通过分析小波变换的各个分量以及最终经过小波变换去噪后的信号,能够准确地识别出齿轮箱在运转时所存在的周期性振动故障信号,实验得到的结果与理论值结果完全吻合。     

基于环结构的新型分布式光纤振动传感系统

提出并验证了一种新颖的基于环形马赫-泽德干涉仪结构的全分布式光纤振动传感系统.采用直流光实时动态定位技术，通过在干涉仪光路中引入环结构，将直线型干涉仪转化为环型回路，使得一个马赫-泽德干涉仪中相向传输两路光波，相当于构成双马赫-泽德干涉仪.当振动信号作用于传感光纤时，相向传输的两路直流光同时产生相同的相位信号并沿不同的路径传输至光接收单元，采用数字信号处理技术分析接收信号即可实时获得振动的空间位置和频率、幅度等特性参数.实验中成功实现了监测距离为1.01km的分布式振动传感，单点振动的空间分辨率小于40m.另外，从理论上分析并模拟了系统对多点同时振动进行检测和定位的可行性.     

交变力磁力显微镜动态成像技术的研究

近年来磁力显微镜(magnetic force microscopy,MFM)对动态磁场信号的测量与分析由于其特殊的工业要求和重要用途而受到广泛关注,本文旨在利用交变磁力对磁性探针的周期性调制发展一种交变力磁力显微镜技术,为磁信息存储工业等重要领域关键技术的发展提供新型的有力的工具.与目前标准MFM采用的设计思路不同,本文的关键在于合理利用MFM频率调制机理,优化设计MFM磁性探针,并且引入动态信号处理模块,实现对交变磁场信号的MFM成像.为达到这些目的,需要从理论上研究MFM探针的频率调制机理,并由实验上设计出动态信号提取模块,二者相辅结合优化设计出具有动态信号测试和分析能力的交变力磁力显微镜技术,由此来测量和解释纳米尺度磁畴结构.     

双层周期加肋有限长圆柱壳声散射精细特征研究

研究了双层周期性加肋有限长圆柱壳在水中的声散射特性. 壳体振动用薄壳理论的Donnell 方程描述,环肋振动用相互独立的薄板纯弯曲振动和平面应力状态下的振动方程描述,忽略弦间流体对环肋轴向力的作用. 数值计算给出远场收发合置情况下的周向目标强度和角度-频率谱图,并据此进行机理分析. 计算结果表明远场散射声场中除壳体弹性贡献外,弦间流体以及环肋与内外壳的相互作用对散射声场的贡献也是很重要的,并且在角度-频率谱中出现了舷间流体引起的流体附加波以及周期环肋引起的Bragg散射等回波精细特征,其中流体附加波是双层加肋圆柱壳声散射最重要的散射精细特征,是以往单层圆柱壳声散射所不具有的现象. 最后通过实验对理论推导进行了验证,实验与理论基本符合. 关键词： 声散射 圆柱壳 环肋 流体附加波     

也谈弦振动实验中驻波解问题

一、问题的提出黄涛等同志在《弦振动实验中有关问题的研究》一文中,对弦振动问题进行了有意义的探讨,揭示了弦振动的物理内涵。但其结论有一定的局限性,对实验现象的解释不够圆满。如文中多次近似,最后使β实际上已经为零     

弦线受迫振动实验的研究Ⅰ实验部分

从实验上认真地观察了音叉的齿与弦线垂直时弦的振动实验情况，并对实验现象给出相应的物理解释。     

高动态范围激光等离子体诊断系统及其在惯性约束聚变实验中的应用

基于高功率激光等离子体X射线辐射谱特性,设计和研制了一种大画幅高动态范围MCP选通型分幅相机. 单画幅宽度13mm,长度36mm,曝光时间0.5—5ns可调.与X射线CCD比较,系统在1.0—10keV的谱响应相对平整,无高能增强效应.利用高功率激光打靶实验进行了性能考核实验,结果表明,系统的信噪比明显好于X射线CCD系统,动态范围大于3×10³. 系统已经在神光Ⅱ装置ICF物理实验中获得成功应用. 关键词： 动态范围 谱响应 激光等离子体诊断 分幅相机     

弦振动实验装置的改进

弦振动实验装置的改进刘全跃（皖南医学院芜湖２４１００１）一、问题的提出弦振动研究实验是普通物理实验的一个基本内容，通过这个实验可加深对横波的产生、传播以及所形成驻波的理解，并可学会一种测量频率的方法——驻波法，实验中常用的振源是电动音叉；然而传统的弦...     

弦振动形成驻波的规律和数据的MATLAB处理

本文通过对大量实验数据进行分析,同时采用MATLAB软件对数据进行系统处理,作出了数据间的关系图。借助软件使物理分析简单化,形象化,进而使实验者有更多的精力关注其内在的物理思想。并在此基础上,分析总结出弦振动形成驻波时波长与张力以及波长与振动频率的规律,提出检验判断实验数据的方法,可以使实验者在做实验的过程中随时判断数据的正确与否。     

基于悬挂式FBG的螺栓连接微小扭矩检测

将光纤布拉格光栅通过尾纤悬挂在带螺栓连接的结构件表面,使用结构动态检测法测试螺栓连接结构的扭矩。测试中,在待测结构件上产生周期性的振动,在振动的作用下尾纤中产生周期性应变,它作为波源在刻有布拉格光纤光栅的光纤中形成应力波,布拉格光纤光栅感知应力波形成测试信号。在识别过程中,首先使用经验模态分解方法对测试信号进行分解以去除不平稳分量及噪声,然后提取信号的有量纲和无量纲特征值,最后将这些特征值输入基于支持向量机的识别系统。结果表明,该方法识别正确率达97.2%,扭矩识别能力在N·cm量级。本研究开拓了一种新的螺栓连接状态的检测方法,尤其适用于小质量结构中微小扭矩的检测。