振子_参考网

全金属固态振动陀螺振子特性仿真分析*

振陀螺，核心部件振子的振型稳定、抗干扰能力及灵敏度取决于振子的固有频率和振幅是否合理［2］。综上，本文在ASVG振子的设计上，通过模态分析计算出振子的固有频率及振型，以便准确设置激励信号的频率，并且通过谐响应分析计算振子在静电力作用下的位移响应。为了保证振子在承受极端瞬态力的过程中不发生不可自行恢复的变形，通过受力仿真分析，分析振子壳体结构在不同过载下的受力情况。1 ASVG工作原理ASVG基于科里奥利效应，利用振子表面的驻波进动效应来测量载体的角速率。采

传感器与微系统 2023年11期2023-11-20

聚合物双振子超声焊接量子升温优势

可视为声场与原子振子之间的能量传递过程.按照量子力学理论，谐振子有分立的能级；超声场可以二次量子化为一定流量的声子流.原子振子可以吸收声子使系统内能增加，温度上升.文章从这一理论出发，研究了超声焊接吸热升温的量子机理和双振子焊接在吸热升温方面的优势.1 超声焊接的声子吸收理论量子吸收是爱因斯坦在解释光电效应时提出的电磁场与原子体系的能量交换模型.这一机理的完善归功于二次量子化理论的发展.声子，即声量子，最早在解决固体热容量问题时引入量子统计物理学.目前，声

焊接学报 2023年1期2023-04-05

物理学科核心素养视域下的问题教学 ——以弹簧振子的周期公式为例

的问题——“弹簧振子的周期公式是什么”为例，在与学生进行不断问答中有意识地培养学生科学推理等物理学科核心素养。1 问题的提出人教版高中物理选择性必修一第二章《简谐运动的描述》从振幅、周期和频率、相位几个专题展开。笔者在讲到如图1所示的弹簧振子的全振动、周期时，有学生提出了疑问“弹簧振子的周期公式是什么”，希望得到确切的答案。若不回答学生这一问题，将会极大地扼杀学生的求知欲，削弱他们学习物理的热情；若直接告诉弹簧振子的周期公式，学生的问题表面上看似得到了解决

物理教学探讨 2023年2期2023-03-09

黑体空腔中热平衡条件的导出

出了原子的电偶极振子和腔内电磁波交换能量达到热平衡时的条件：(1)1 黑体空腔中原子振子的辐射阻尼如图1所示，电场中的原子可视为一维电偶极振子，该振子在腔内电磁波环境中做受迫振动时满足的运动方程为(2)式中m为电子质量，ω0为原子的电偶极振子的固有频率，E0、ω分别为电磁波的振幅和圆频率，电动力学教材给出的辐射阻尼系数为[6](3)图1 电场中的原子可视为一维电偶极振子(4)式中A′为弱阻尼振动的初始振幅，φ′为其初相，第一项阻尼项在长时极限t→∞下趋于零

大学物理 2022年11期2023-01-06

基于旋转周期解的星型网络同步问题

网络拓扑结构、 振子本身的动力学以及振子的参数等. 网络的拓扑结构对同步有极大影响. 例如： Pecora等[2]研究了网络结构对称性与同步之间的联系， 发现簇同步模式的存在取决于网络拓扑的对称性， 而出现簇同步模式取决于相应解的稳定性； Zheng等[3]研究了周期同步振子的网络结构对同步的影响； Wang等[4]研究了当振子参数不相同时系统的同步情况， 发现只有当振子的对称节点参数相同时， 才会产生簇同步; 文献[5]研究表明， 多种网络模型具有对称性

吉林大学学报（理学版） 2022年6期2022-11-20

保守系统中非线性耦合振子间的能量传递*

现的一种能量由主振子向NES传递的现象，能量传递的过程非常短暂且不可逆，每次传递的能量比较精确.非线性能量阱（Nonlinear energy sink，NES）[2]可以实现靶能量传递使振动能量单向传递至NES并被其耗散掉.非线性能量阱的动力学特性非常复杂，甚至对于两自由度非线性能量阱（2-DOF NES）现在还难以得到完全精确的解析分析，由于NES可实现高效减振，因此对NES进行理论研究仍然具有重要价值.国内外学者对NES的复杂非线性动力学进行了大量研

动力学与控制学报 2022年1期2022-08-24

多频段基站天线设计

了一种新型的复合振子结构的小型化天线，该天线振子由两对“U”字形对称振子和两对对称振子构成的“十”字复合振子构成，“U”字型对称振子通过射频同轴电缆直接馈电，“十”字型复合振子通过“V”字对称振子与其互耦实现耦合馈电。通过多模谐振、共轴复合结构技术（U型对称振子+对称振子组成的“十”字复合振子），有效增大天线的带宽，减小天线的尺寸。并且通过仿真及样品实测验证了所设计天线的性能。1 多频段基站天线设计基站天线的主要性能指标包括回波损耗、隔离度、增益、波束宽度

现代信息科技 2022年8期2022-08-12

基于多孔中空振子的球形摩擦纳米发电机性能研究

双模式,壳与内部振子之间的滚动、滑动和转动均能有效地积累摩擦电荷。其内部球形振子作为能量收集器的核心部件,往往需要具有轻量化、高机械强度、高表面粗糙度和低成本等特性,因此研究者一般通过旋涂去离子水[11]、快速热固化[12]、掺杂石墨烯[13]等方式提高摩擦材料的表面粗糙度,但这些方法普遍存在制作工艺复杂、成本较高的问题,有一定的局限性。中科院王中林团队提出以砂糖颗粒为振子,快速、低成本制备球形TENG 的新策略[14]。为了实现低成本、高表面粗糙度、轻量

电子元件与材料 2022年6期2022-07-17

基于耦合Duffing 振子的局部放电信号去噪方法研究∗

前已经证明，混沌振子在某些信号处理方面的能力优于传统信号处理方法，所以利用混沌振子进行局放信号去噪是一种很有前景的方法。Duffing 振子作为一种应用广泛的混沌振子，对白噪声具有良好的抑制能力，已经广泛应用于多频正弦信号参数估计[7]、通信信号检测[8]、机械故障诊断[9]、声信号检测[10]、雷达信号参数估计[11]等方面。而局放信号是一种非周期脉冲信号，可以利用耦合Duffing 振子系统对其进行处理。文献[12]首次提出了一种基于线性回复力耦合的非

电子器件 2022年2期2022-07-10

腔磁杂化系统中磁振子阻塞的实现

的自旋波量子(磁振子)作为量子信息载体的研究引起学者们的关注[4].目前，在腔磁系统中已观察到多种实验现象，如电磁感应透明[5]、磁子-光子-声子纠缠[6]等.本文提出了一个由2个相互耦合的微波腔和1个铁磁材料钇铁石榴石(YIG)球组成的杂化物理系统模型，并通过外加经典场来弱驱动磁振子实现了磁振子的阻塞效应.另外，通过对二阶关联函数和平均磁子数进行数值模拟，证明了该系统能够实现参数可控的单磁子反聚束效应.1 系统模型与哈密顿量图1 系统模型示意图系统的哈密

延边大学学报（自然科学版） 2022年4期2022-02-24

外力驱动下耦合弹簧振子的法诺共振

系统中，比如弹簧振子的共振.本文就以经典力学中最简单的两个弹簧振子的耦合为例，成功设计并类比了量子力学中的法诺共振现象.通过分析弹簧振子的动力学方程，解析求解每个弹簧振子的振动公式，明确在什么时候发生法诺共振，什么时候发生洛仑兹共振，使读者能够对法诺共振及其激发条件有个更深刻的了解.1 双耦合弹簧振子的动力学分析F1=Aeiωt(1)图1 耦合弹簧振子系统当考虑两个振子之间的相互作用时，每一个弹簧振子的动力学方程均可写出.对于振子1，在振动过程中受到的力有

大学物理 2021年1期2021-12-29

旋转型超声电机压电振子的研究

转型超声电机压电振子的研究王笑竹，张 健（营口理工学院，辽宁营口 115014）运用ANSYS软件对圆盘形压电振子进行模态分析，分析了圆环凸齿高、附加齿高对弯曲模态的影响。结果表明，当凸齿高为2.1 mm、附加齿高为0.6 mm时，圆盘形压电振子具有理想的振型且齿的位置最佳。根据模态分析结果试制了圆盘形振子，进行了实验测试，实验结果与模态分析结果大致相同。模态分析 圆盘形 齿 实验测试0 引言超声电机是一种直接驱动器，如果设计合理，应用得当，超声电机可和电

船电技术 2021年11期2021-11-12

探析弹簧双振子的运动规律

10635)弹簧振子的运动问题涉及运动和力的关系、动量能量观念；尤其是“弹簧双振子”运动问题，其运动情况较为复杂，物理情景学生难以想象，即使刚入职的教师面对“弹簧双振子”运动问题也感到束手无策，因此“弹簧双振子”运动问题往往成为历年中学物理竞赛的题型之一.一、弹簧振子的定义如图1所示，把轻弹簧的一端固定，另一端连接小球或滑块，当轻弹簧发生形变后，小球或滑块就在平衡位置附近作往复运动，这种现象叫简谐振动，其中弹簧和小球或滑块组成的系统称为弹簧振子.如图2中在

数理化解题研究 2021年28期2021-10-20

利用弹簧振子在竖直方向做简谐振动实验测量重力加速度

利用单摆或者弹簧振子做简谐振动的方法因其装置简易，原理简单，测量精度较高而被广泛应用.本文利用弹簧振子在竖直方向做简谐振动实验来测量本地的重力加速度，为了消除测量弹簧振子周期时人工计时误差较大的缺点，提高重力加速度的测量精度，实验中利用了智能手机中的光线传感器软件获得做简谐振动的弹簧振子下端小光源照射到光线传感器上的光照度实时变化的数据及光照度随时间的变化图像，根据该图像得到弹簧振子做简谐振动的周期.1 实验原理当弹簧振子在竖直方向做简谐振动时，弹簧振子的

韶关学院学报 2021年6期2021-07-23

噪声环境下神经元集群的同步放电

神经激化都与神经振子同步放电密切相关[1]。近年来,越来越多的神经动力学研究人员关注耦合神经振子集群的振荡同步活动。文献[2]和文献[3]通过对数据进行分析,认为神经振子的振荡为神经细胞间信息编码、信息访问以及检索皮层编码等提供了基础,进一步证明了振荡是视神经细胞间的通讯形式。研究人员通过大量的实验证明,神经振子集群的同步振荡是神经振子在大脑的不同皮层间独特的信息整合机制,正常的生理活动与生理病症(如帕金森等)都是与神经元集群的同步振荡有关[4-5]。文献

合肥工业大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-05-31

某全金属阵列天线阵面的集成制造工艺技术

m(垂直)，天线振子分布安装在反射板上，反射板安装在天线骨架上。天线阵面布局图如图1所示。图1 天线阵面布局图天线振子采用金属Vivaldi结构形式，尺寸为200 mm(宽)×405 mm(高)×8 mm(厚)，质量要求小于1 kg，为了减重，天线振子内部设计了大量的减重孔。工艺上要保证2个相邻天线振子装配后形成的辐射缝最小宽度尺寸为3.2 mm，装配精度要控制在±0.2 mm以内，同时还要保证天线振子制造的一致性和密封防护要求。反射板整体外形尺寸为8 4

机械设计与制造工程 2021年4期2021-05-18

基于PZT的振动能量收集仿真系统设计及分析

通过对悬臂梁压电振子进行有限元建模与仿真，对压电振子结构参数及其固有频率与产电量的关系进行研究，为设计出特定频域下最优化结构的压电振子提供可行有效的方法。1 压电能量收集相关理论压电振子是指涂覆电极并具有一定几何形状的压电体，是压电式振动能量收集装置中的换能元件。压电陶瓷虽然具有良好的压电性能，但是其质地硬而脆，在受到激励后位移较小，所以压电陶瓷在工作中作压电振子来使用不太合适，我们将压电陶瓷和弹性体连接到一起组成一个集合的振动体。压电振子可以通过逆压电效

河南教育学院学报（自然科学版） 2021年1期2021-04-29

量子点调控的薄膜腔中的增强量子效应

多研究包括：机械振子和透射场的压缩[2-3]、微机械振子的基态冷却[4-6]、纠缠效应[7]、光学双稳态[8]等。在目前提出的杂化腔系统中，加入的介质（如原子、量子阱、量子点等）几乎没有直接与腔场和机械振子同时相互作用。与此同时，众多两能级系统与机械振子耦合的理论被陆续提出，实验上也相继展示出了良好的结果。 这其中包含：单个囚禁原子与机械振子间的强耦合[9]，微悬臂梁与量子点的耦合[10]，氮空位缺陷与纳米机械振子的耦合[11]，碳纳米管中的激子与声子耦合

华东交通大学学报 2020年6期2021-01-21

一种超声椭圆切削装置的振子有限元分析

[1-2]在一维振子的模型上偏离轴线的位置增加了配重块，当换能器接通高频电信号后产生高频纵向振动，传递到刀具，由于配重相对轴线产生的不对称的弯矩作用，从而得到弯曲振动和纵向振动，在变幅杆的最前端复合形成了椭圆振动轨迹。李华、殷振等[3-4]在变幅杆上开特殊角度的斜槽，通过斜槽的模态转换作用，将换能器的纵向振动转变为一部分的弯曲振动，在刀尖处形成椭圆振动轨迹。目前椭圆轨迹振动切削主要是通过上述两种方式在刀具的刀尖处实现[5-6]，本文旨在研究出一种异形变幅杆

机械工程与自动化 2020年6期2020-12-28

圆环形压电振子疲劳仿真分析与实验研究

电材料构成的压电振子具有变形精度高,速度快,体积小,无磁干扰等特点，常被作为高速、高精度的驱动源使用[1]。压电驱动机构的疲劳损坏或失效主要表现为压电振子的疲劳破坏。针对构成不同驱动机构及工作状态的压电振子，其失效形式也不同。因此，有必要对压电振子的疲劳破坏及工作寿命进行研究。国内外相关学者针对压电振子疲劳破坏已进行了相关研究。Mizuno M 等[2]建立了疲劳寿命公式和损伤变量方程表示为静态断裂强度、疲劳极限和平均值的函数，损伤理论与实验结果比较验证了

压电与声光 2020年5期2020-10-28

非对称耦合双振子的二维复杂运动

0）0 绪论耦合振子研究概述。非线性问题是当前物理研究的热门问题，但其求解具有极大难度，除了少部分特殊情况可以用解析法解决以外，大部分问题要依靠数值方法，利用计算机为工具，才能得出其结果。耦合振子大量的存在于物理、化学、生物等学科中，这对科学的发展有着很大的推动作用。要弄懂耦合振子是怎样工作的，首先必须搞清单个振子是怎样工作的。单个振子是指发生周期行为的系统，而耦合振子的行为则很复杂。如两个相同振子耦合时，有两种可能：同步，即相位差为零；和反同步(或称为异

科教导刊·电子版 2020年23期2020-10-28

关于机械横波反射与折射的演示实验

片图图2 筷波仪振子链的示意简图筷波仪的照片如图1所示，它由用以演示机械横波的振子链、激励电机(上游源头)、阻尼器(下游尾端)和激励电源、止动电源等几部分组成[1]。振子链由一串可绕一根水平细轴转动且相互弹性连接的振子串组成，示意图如图2所示。每一个振子都可以绕水平细轴作微幅转动振动，振子链上可以产生以振子转动角度为参量的机械波。从仪器的侧面观察，振子的端部则表现为横波波动。由于每一个振子都像一根筷子，所以这种仪器又称为筷波仪。开启激励电源，上游源头(x=

物理与工程 2020年2期2020-06-12

机械示波器的研制与振动合成演示

.本文采用由3个振子(电磁振子、电动振子和钢尺自由振动振子)、3面反射镜、多面柱反射滚筒、激光笔、频率计、电源等组成机械示波器，可以分别观察到3个振子单独振动的振动曲线，也能够观察到2个不同振子同时进行机械振动的合成运动图形. 演示仪器结构简单，实验现象直观，有助于加深学生对不同类型的振子振动及振动合成原理的理解.1 实验装置结构机械示波器的实验装置结构如图1所示，由打点计时器、圆周运动转换为往复运动、钢尺振动分别作为电磁振子、电动振子和钢尺自由振动振子的

物理实验 2020年4期2020-05-22

用动能定理研究滑动摩擦力作用下弹簧振子振动的终态位置和振动路程

此装置称之为弹簧振子，小物块称为振子.由于摩擦，小物块最终会停下来.已知小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力可看成滑动摩擦力的大小，为μmg.对于振子最终停留的位置，好多同学错误地认为一定停在O点.从动力学角度研究滑动摩擦力作用下弹簧振子的运动规律，高中学生限于数学知识，难于理解.本文从能量的角度探索滑动摩擦力作用下弹簧振子的运动规律，确定振子最终停留的位置及振动通过的路程.一、平衡位置二、振子单向运动过程中相对于O点的最大位移的变化弹力是变力

数理化解题研究 2019年22期2019-08-26

圆环形压电振子振动分析与实验研究

，由其构造的压电振子成为近代以来新型驱动器之一。压电振子性能也在不断提高和完善，具有控制精度高、响应速度快、无磁干扰等特点，变形精度精确到微米级或纳米级，常被作为高精密驱动器使用[1]。压电振子激励振动系统工作，工作的机构有多种形态，这些状态相互耦合相互影响，直接影响着压电振子性能，因此，研究压电振子的振动形态和特性是十分必要的。Dobruki等人利用有限元法对对称形式布置的压电振子以及周边固定支承和简支边界的压电振子进行了动态和静态分析，同时推导出了相应

长春大学学报 2019年6期2019-07-31

短码元长度长波ASK信号的一种混沌检测方法*

用［1］，而混沌振子以其对低频信号的敏感、强噪声下的优良检测性能［2］，开始被应用于对潜通信当中。文献［3］系统的归纳了ASK信号的混沌检测方法，并从能量的角度解释了其抗噪原理，但由文献［4］可知，混沌振子数字信号时对其载波的时频积存在下限要求，在天线驻波比曲线的特点及无码间串扰的要求下，某些带宽对应的码元长度可能小于该下限要求而无法被检测。本文正是在此背景下，根据混沌振子跳变的特点，提出了一种“嫁接”法产生待测序列的方法，并且考虑到扩展时频积不可避免地带

舰船电子工程 2019年6期2019-07-08

二维含多孔介质周期复合结构声传播分析*

共振系统(弹簧-振子系统、Helmholtz振子等)构成的具有反常特性的周期复合结构(“超材料结构”)得到了广泛研究和应用.近年来,此类周期复合结构在弹性波吸收[22]、声波调控[21,23-25]与振动抑制[26,27]方面有很多研究进展,其中,理论[23,24,27]、实验[23,27]和数值[22,26]方法都有应用.尽管如此,低频宽带轻质高效的声振抑制问题,仍是理论与工程中有挑战性的问题[28].多孔介质是声振控制中的轻质高效方案,而周期结构在中低

物理学报 2019年12期2019-06-29

一种超声振动辅助粉末去除装置振子的有限元分析

助粉末去除装置的振子进行结构动力学模态分析、谐响应分析和瞬态分析，可以直观、系统地揭示出该振子的输出性能，预测出振子在加载电压频率下的最佳工作效果。1 超声振动辅助粉末去除装置的结构超声振动辅助粉末去除装置由收粉箱、超声振动系统、套筒、连杆机构、电机、推送挂钩部分、支架部分等构成，如图1所示。超声振动系统中的振子包括超声波换能器、变幅杆和压板，如图2所示。整个振子系统通过超声波换能器的节面位置法兰与套筒连接，连杆机构与套筒连接，电机的输出轴与盘形曲柄连接。

机械工程与自动化 2018年5期2018-11-01

超声振动塑料焊接机振子的有限元分析*

振动塑料焊接机的振子进行结构动力学模态分析、谐响应分析和瞬态分析。基于有限元分析结果，可以对超声振动塑料焊接机的振子进行方便快捷的结构优化。2 超声振动塑料焊接机振子结构如图1所示，超声振动塑料焊接机振子由超声换能器、变幅杆和工具头组成，其中超声换能器由前盖板、后盖板和中间部分的压电陶瓷片通过螺钉连接并预紧而构成。变幅杆和工具头加工为一体，通过螺钉与超声换能器连接。超声电源输出的电信号作用在超声换能器的压电陶瓷片正负极。由于压电陶瓷片的压电逆效应，压电陶瓷

机械制造 2018年5期2018-08-31

压电单晶Ⅳ型弯张换能器驱动振子的应力分析

晶材料组成的驱动振子会产生很大的应力。为了将弛豫铁电单晶材料应用于发射换能器，一方面要提高单晶材料的加工工艺水平，扩展其应力极限，另一方面从换能器设计角度来讲，有必要研究怎样减小该种材料在换能器中所受的应力。Ⅳ型弯张换能器是水声中常用的一种低频大功率发射换能器。其工作原理是驱动振子在加交流电的情况下，产生长度方向的伸长和收缩运动，进而驱动壳体产生弯曲和伸张的变化[2]。本文基于空气背衬式Ⅳ型弯张换能器，利用有限元分析软件COMSOL Multiphysic

声学与电子工程 2018年1期2018-04-27

含有周期分布转动振子的声子晶体梁的弯曲振动带隙研究

含有周期分布转动振子的声子晶体梁的弯曲振动带隙研究朱学治1， 陈照波1， 焦映厚1， 杨 凯2(1.哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨 150001； 2. 陆军航空兵学院，北京 101123)将转动振子周期布置于基体梁上形成声子晶体梁，受到外激励时，转动振子对基体梁产生动态反力矩作用。基于欧拉梁理论，采用传递矩阵法计算得到含转动振子的声子晶体梁的复能带结构。计算结果表明，转动振子可以使得声子晶体梁产生窄频带局域共振带隙和宽频带Bragg带隙。分析转动振

振动与冲击 2017年21期2017-11-30

基于Matlab/Simulink的三弹簧谐振子微振动的仿真实验

ink的三弹簧谐振子微振动的仿真实验张 林(南京林业大学，江苏 南京 210037)建立了三弹簧振子耦合系统微振动的实验模型，利用Matlab/Simulink仿真软件对该实验进行仿真建模，讨论系统在不同实验参数下从周期振动到混沌的各种动力学状态。仿真实验结果表明，参数的选取对系统微振动的动力学行为有着很大的影响。谐振子；微振动；Simulink仿真在物理实验教学中，一维弹簧谐振子的微振动是学生认识客观世界复杂振动的起点和基础。在无外力作用时，单个弹簧振子

大学物理实验 2016年6期2017-01-04

低频振子设计及其冲击响应试验分析

0161）﻿低频振子设计及其冲击响应试验分析高鹏1，2，孟宪松1，赵鹏铎2，张磊2（1.沈阳工业大学 机械工程学院，沈阳 110870；2.海军装备研究院，北京 100161）在低频段冲击响应谱的测量中，传统的簧片仪所测谱值精度不高。为了更精确测量水下实船爆炸冲击的低频响应谱，设计一种低频振子结构，通过有限元软件分析该低频振子在不同类型冲击载荷作用下动态响应规律，然后进行了实物试验。试验表明，所设计的低频振子绝对加速度响应与有限元仿真计算结果相一致，而且其

噪声与振动控制 2016年4期2016-09-01

一种新型高频振动压电输送振子的研究

高频振动压电输送振子的研究□ 李红双沈阳航空航天大学 北方科技学院 沈阳 110136对用于高频振动物料输送装置的压电振子进行了研究，分析了压电输送振子结构参数对输送性能的影响。结果表明：随着轴向尺寸和输送面倾角的增加，振动频率呈递减变化；输送截面尺寸越大，振动频率越大，横向变形越大。为输送装置的设计奠定了基础。压电输送振子 振动输送 高频 输送装置目前，经典的振动输送技术很难实现高精密度及微量给料的性能指标。随着超声压电驱动特别是超声电机技术的发展，人们

机械制造 2015年2期2015-11-21

旋磁激励式圆形压电振子发电机

磁激励式圆形压电振子发电机阚君武，于丽，王淑云，杨振宇，李洋，金贤芳(浙江师范大学精密机械研究所，浙江金华 321004)为满足旋转机构监测系统自供电需求，设计旋磁激励式圆形压电振子发电机，并着重研究磁铁尺寸、磁铁间距、压电振子厚度等对压电振子一次受激产生的最大输出电压及总能量的影响规律。结果表明，其它条件确定时，增加磁铁尺度或减小磁铁间距均可有效提高发电机输出电压及有效速带宽度。试验获得输出电压大于12 V的转速范围为100～2 850 r/min。压电

振动与冲击 2015年2期2015-05-16

弹簧蛇形振子的制作与探究

单摆相比较，弹簧振子更容易构成简谐运动，并且不受运动角度和运动位置的影响.因此，我们将单摆蛇形摆中的单摆用弹簧振子代替，构成竖直运动的弹簧蛇振子.2 弹簧蛇形振子简介弹簧蛇形摆是由若干个具有不同周期的弹簧振子等间距地排列在成一条直线构成的.弹簧振子位于同一高度，当振子底部受到向上的抬升，各振子将作不同周期的简谐振动.当弹簧的劲度系数为定值时，弹簧的周期只与振子的质量有关.设计共有周期为T0＝20s，由n＝10个弹簧振子构成的弹簧蛇形振子.弹簧的劲度系数为k

物理实验 2014年2期2014-12-01

弹簧振子共振演示器的制作

笔者尝试利用弹簧振子来演示共振现象，效果明显，趣味性强.现将自制的共振演示器介绍如下.1 仪器组成及制作方法(1)实验装置如图1所示，在一塑料圆盘的中心打一个小孔，以孔为圆心画一同心圆，在同心圆的圆周上等距离地打上一系列的小孔，将圆盘固定在木制支架上.(2)圆盘的中心小孔上挂上用回形针做的挂钩，在圆盘的同心圆上等距离选4个小孔，分别也挂上挂钩.(3)将5只弹簧分别挂在挂钩上，每只弹簧的下面各悬挂一个磁铁，这就构成了一个振动系统.5只弹簧的倔强系数KA=KB

物理之友 2014年3期2014-08-28

分数阶非线性Duffing振子方程的特性研究

性Duffing振子方程的特性研究李娜德州学院数学科学学院，山东德州 2530231 分数阶振子方程实际力学系统中干扰振子振动的因素很多，外界的摩擦力和阻力是产生阻尼的外在原因，另外振子本身在振动过程中也会消耗能量是产生阻尼的内在原因。利用整数阶微分算子来描述黏弹性介质等复杂系统的振子振动时往往会加入一些人为的经验参数来构造非线性微分方程。而引入分数阶微分算子，可以用简单的分数阶微分方程来描述振子的振动。Duffing振子方程是力学中常见的振子方程，在工程

计算机工程与应用 2014年18期2014-07-19

不同边界条件下频率空间排列对耦合振子振荡死亡的影响

率空间排列对耦合振子振荡死亡的影响刘维清，蓝晶，钟建环，朱云（江西理工大学理学院，江西赣州341000）研究不同边界（周期边界、无流边界、固定边界）条件下，耦合振子的频率空间分布对耦合系统振荡死亡所需耦合强度的影响.结果表明，频率空间排列对耦合系统实现振荡死亡所需的临界耦合强度均有显著影响.所有可能的频率空间排列样本中，实现振幅死亡所需的两个临界耦合强度分别服从幂律分布和双对数正态分布.而最易（难）实现振荡死亡所对应的频率空间分布结构与边界条件有很大的

江西理工大学学报 2014年1期2014-01-16

关于线性阻尼振子第一积分的研究

的振动系统是简谐振子,对多维简谐振子系统的积分问题,特别是与时间无关的积分问题仍然受到重视[1-4].近来,我们引入基本积分概念,以及利用基本积分构造其他积分的方法,比较好地解决了简谐振子的第一积分构造问题,证明对n维简谐振子系统总是存在2n-1个独立的不含时的第一积分[5].由于在周围环境和工程实际中耗散因素普遍存在,故阻尼振子问题,特别是线性阻尼振子问题不仅在经典力学中长期受到关注,而且从20世纪30年代以来,也成为量子理论的重要研究课题[6-9].本

物理学报 2013年6期2013-09-25

基于数学分析模型的弹簧振子运动分析与探析

64000）弹簧振子是大学物理的重要组成部分，也是一个重要的物理模型。在一般大学物理的教学中都会讲授静摩擦因数和动摩擦因素，并且在处理和求解问题的过程中都近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即静摩擦因数等于动摩擦因数。一般而言，静摩擦因数大于动摩擦因素，然而这种差别对物体运动的影响，在教学过程并没有得到详细的阐述。本文以水平面上放置的弹簧振子为例，系统的分析了摩擦力对弹簧振子运动规律的影响。如图1所示，水平放置一个弹簧，以恒定速度v0向右运动。图1 建立右

科技视界 2013年20期2013-08-22

光腔中薄膜振子与电磁场耦合关系的数值解

73）如何将机械振子的运动冷却到量子区域已经成为当前一个重要的研究课题［1］.机械振子的冷却不仅有助于研究和验证宏观尺度下量子力学的一些基本问题，而且还能促进机械振子在量子信息技术和精密测量技术中的应用.目前，利用辐射压力将电磁场和机械振子运动耦合起来的光机械系统［2］为机械振子的冷却提供了一种有利的操作手段.最典型的光机械系统模型为一个F-P光腔，其一端镜面固定，另一端镜面作为机械振子可以自由运动.但这种传统光机械系统不能同时提高振子和光腔的品质因子，因

物理与工程 2013年2期2013-07-05

对称振子阻抗特性分析

际意义，研究对称振子是研究线天线的基础.天线参数有很多，输入阻抗是天线的重要参数，只有知道了天线的输入阻抗，才可以选取合适的馈电传输线与其连接［1-2］.用解析方法严格求解天线的输入阻抗是很困难的，因为首先必须准确计算天线上的电流分布.在工程应用中，对于对称振子天线，经常使用一些近似方法，如坡印廷矢量法、等效传输线法和感应电动势法等，但这些近似方法比较适用于细振子天线，对于直径较大的振子，误差较大，此时，比较准确计算对称振子的输入阻抗只能使用数值计算方法，

电波科学学报 2013年6期2013-03-05

弹簧质量对弹簧振子周期的影响研究

0)1 理想弹簧振子的周期图1如图1所示的弹簧振子，除振子外不计其他质量，不计一切摩擦，根据牛顿第二定律可得ma=-κxx=Acos(ωt+φ)2 考虑弹簧振子质量的振子周期若考虑弹簧振子的质量，可以通过振动过程中的能量求解其周期．如图2所示，设弹簧质量为m0，在距离固定点O距离为x处取一小段微元dx，设弹簧长度为L，那么这段微元的质量为dm，那么图2所以弹簧的总动能为此时振子的动能为系统的总动能为若将其等效为一个理想的弹簧振子，其等效振子质量为M，则应该

物理通报 2013年11期2013-01-12

对称耦合双振子的复杂运动

02）对称耦合双振子的复杂运动张建国1，张玉芬2（1.宁夏师范学院教育技术中心，宁夏固原 756000；2.河北大学数学与计算机学院，河北保定 071002）建立了一个双弹簧对称耦合的振子系统.计算了通过升维降阶技术得到的一个等价系统的Lyapunov指数，表明振子的运动或为混沌或为准周期.振子中没有引入能量耗散，其运动轨迹因初始条件不同而有很大不同.最后指出，判断这样的系统性态，唯一可靠的方法是计算Lyapunov指数.耦合振子；Lyapunov指数；运

河北大学学报（自然科学版） 2012年2期2012-12-09

基于ANSYS的纯压电振子瞬态特性分析

电机［1］。压电振子作为超声波电动机的核心驱动元件，其承载激励所产生的振动是超声波电动机工作的动力源。因此，对振子进行全面的科学研究成为超声波电动机的发展和应用必不可少的内容。目前，对于压电振子的研究，国内外学者一般利用有限元软件对压电振子进行模态分析和谐响应分析，并通过分析得到压电振子的幅值变化曲线和表面质点的椭圆运动轨迹。随着超声波电动机应用技术的不断发展和完善，对振子的瞬时特性进行研究以提高超声波电动机的性能和效率成为优化工作的新思路。本文利用有限元

微特电机 2012年4期2012-07-23

浅谈平面振子的阻尼运动

的阻尼振动和平面振子已经有了很多研究[1～4]，但阻尼振动的研究主要是基于一维运动，而平面振子的研究则是基于无阻尼的运动．本文将研究阻尼情况下的平面振子运动,并讨论阻尼系数对其运动轨迹的影响．图1 平面振子示意图设振子系统的一端固定在水平面上O点，另一端系一质量为m的质点， 弹簧的劲度系数和原长分别为κ和l．若质点受一阻力f=-αv(α为阻尼系数)，则在极坐标下，振子的运动方程可以写成(1)和(2)由(2)式直接得到振子系统的角动量为(3)这里J0是振子的

物理通报 2012年7期2012-01-23

一种阻尼振动规律的研究

糙水平面上的弹簧振子的运动规律进行了定性和半定量的研究，但是没有给出振子的振动图像，不够系统和完整；文献[2]对这个模型的a-x,x-t图像进行了定性和半定量研究，分析方法科学有效；文献[3]从这个模型的“双平衡位置”的角度出发展开了研究，并得到了a-x,x-t图像和部分运动规律．笔者受到以上三篇文章中思想的启发，借助MathCAD对这个问题也进行了分析研究，得到了和以上三篇文章中相同的结果并进行了有效补充，以下是分析过程，文中若有不当之处还请各位物理同仁

物理通报 2012年9期2012-01-23

宽带寄生单极天线设计

寄生单元,然后对振子排列组合而产生宽带频段的单极天线。借助Ansoft HFSS电磁仿真软件,通过对影响天线性能的主要因素进行理论分析、优化仿真后得到适于加工的天线模型。仿真及实验研究表明:该天线系统在保持单极子天线优良特性的同时,工作频段在60M-210MHz,实现了宽带特性。2 理论分析文献[1]给出了设计经验:(1)简单的振子组合也可以有宽带效果,不同的振子可以在不同的频率发生谐振,如果振子的谐振点比较近,则可以实现宽带效果;(2)对称的天线结构可能

中国传媒大学学报(自然科学版) 2011年3期2011-09-20

美国科学家首次观察到磁振子拖曳

中首次观察到了磁振子拖曳。上世纪50年代首次发现热电效应，在固体中当电子经过原子，其电荷就会改变附近的晶格结构，产生波动；反之晶格波动也会影响电子运动，就像海浪推动一个冲浪运动员在滑行。这种相互作用导致的热电效应其实是一种声子拖曳效应。此后科学家预言在磁性材料中也存在类似现象：磁振子拖曳。在铁磁体中，自旋保持着平行的方向。如果发生了紊乱，就会产生自旋波影响电子运动，因此磁振子流也会拖动电子。尽管这和声子拖曳很相似，但要观察磁振子拖曳却非常困难。主要原因是声

创新科技 2011年12期2011-07-25

差分振子相图的自动识别与应用

00124）差分振子用于微弱信号检测，可以实现机电设备故障的早期检测。与混沌振子、随机共振等非线性方法相比，差分振子不需要解微分方程，运算速度快，适用于实时监测，是一种可视化的微弱信号的检测方法。差分振子对微弱信号的检测是将待检测信号输入差分振子后，通过振子相图的变化来判断信号中是否含有待检测的频率。这一判断到目前为止都是通过人的感官来判别，不利于自动化检测的实现，且在噪声较大的情况下，有可能出现误判。常用的图像的识别方法如Hu 氏不变矩［1］、仿射矩［2

振动与冲击 2011年10期2011-02-12

不同振子耦合系统固有频率的研究

38000）不同振子耦合系统固有频率的研究朱仁义（巢湖学院物理与电子科学系，安徽 巢湖 238000）根据质心运动与相对运动建立耦合弹簧振子的动力学方程，通过特征根方程求解，确定系统固有频率，并加以讨论。耦合弹簧振子；固有频率；振幅比耦合弹簧振子系统的研究，无论在铁路运输、高速列车，还是在汽车运输过程中带有拖车，以及晶体学中格点的振动都广泛应用，且涉及到弹簧振子的耦合问题。例如，一列火车是多节车厢挂接在一起，每节车厢可以看作一个弹簧振子，从一维振动角度来分

巢湖学院学报 2010年6期2010-11-15

解读“弹簧振子”模型

黎超雄摘要：弹簧振子模型是一个理想化模型，也是教学中的难点。本文结合若干例题对弹簧振子的成立条件、受力特征、运动特征、能量特征进行了讨论。关键词：弹簧振子；特征中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148(2009)4(S)-0078-2弹簧振子是简谐运动的一个重要实例，是一个理想化模型。笔者在教学中发现很多同学在学习弹簧振子时，把握不住其要点，或对要点理解不深刻，在解此类题目时常常出错。笔者在教学中通过正确理解弹簧振子，注意以下

物理教学探讨 2009年4期2009-05-25