基于Phyphox的气垫导轨上阻尼振动的研究

传统的阻尼振动实验中,人们需要靠肉眼观测,用电子秒表记录半衰期,才能求出对数减缩等一系列关键数据.然而,肉眼观测和电子秒表记录必然带来较大的偶然误差.本实验中我们利用Phyphox深度传感器对整个阻尼振动过程进行测量,可以直接呈现振动物体的位移与时间关系图像,进而得到每个周期的振幅和半衰期的数据,该方法在一定程度上提高了实验精度.

振动力学课程在线教学的经验、特色和亮点

开展在线教学,要想保证教学效果,就要充分发挥平台建设的优势,利用好在线教学对时间、空间要求灵活和评价方式客观具体的特点,将润物无声的思政融入课程教学的全过程。采用雨课堂的教学平台,学生通过分组讨论、综合训练,将社会主义先进文化和卓越科研成就作为思政元素融入课程,从“思”和“政”两个方面进行力学课程思政,突出力学课程的育人作用。本文就课题组振动力学课程在线教学的经验、特色和亮点进行总结,对力学相关课程具有积极的借鉴作用。

现代振动测试技术实验教学探索与实践

现代力学测试技术是力学专业本科生的专业核心课程,振动测试技术是课程重要组成部分。工程实践性和学科交叉性突出,旨在培养学生理论联系实际,解决实际工程问题的能力。振动测试技术是力学测试技术的重要组成部分。现代振动测试技术以面向工程实际和多学科交叉人才培养需求,培养学生力学实践环节,发现问题解决问题的能力。将现代力学测试技术和航天工程振动测试技术有机贯通,有效激发了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。

振动的分解之教学演示实验

频谱分析作为振动的分解之基本内容,在教学中是一个难点.在这篇文章中,使用labview软件制作声音的频谱分析系统,并介绍课上使用的经验.

在大学物理中讲授纵波的一点尝试

采用小球弹簧链模型和相对形变，以便于理解纵波的基本性质．

振动力学课程教学改革与实践探讨

本科教育是高等教育的基石,侧重于专业基础理论知识的学习,相比研究生阶段容易忽视对学生创新能力的培养及创新实践的指导.为了提升中南大学工程力学专业本科生创新思维能力,对《振动力学》课程的教学体系内容、教学手段和教学方法等方面进行了综合改革与实践探讨,在加强理论学习的同时,着重培养学生的创新思维能力,努力培养高素质创新型力学人才.

振动力学实验教学创新

阐述了振动力学实验教学内容的创新及实验方式改革。实验内容分基础、专题和研究3部分;实验模式结合实验内容有3种方式,即基础实验由教师学生互动演示,专题实验靠学生自主学习完成,研究实验由学生独立进行。教学创新中,把理论与实际结合起来,把教与学统一起来,在实践中取得了较好的效果,对创新人才培养有积极的意义。

Ansys软件在驻波振动教学中的应用

以有限元软件为手段,以方板为研究对象,通过模拟,研究板在不同激励频率的振动图案.加深了学生对板振动特性的了解,避免了复杂的板振动理论的影响.

有质量弹簧振子的弹簧内力

文章分析了有质量弹簧振子的弹簧内力,并用Matlab工具进行图形化展示.分析表明:弹簧质量不可忽略时,弹簧各断面上内力是断面位置的函数;对振子均匀拉伸-释放所建立的振动,弹簧内力随时间的变化规律不再是简谐波;随着弹簧质量的增加,内力偏离简谐波越来越明显;质点质量为零时,内力随时间的变化规律为周期性方波.

MATLAB在弹簧振子振动特性教学中的应用

以MATLAB软件为手段,以弹簧振子为研究对象,通过数值模拟研究了在有或无阻尼条件下,弹簧振子的振动特性.通过运动曲线、相平面和功率谱图,进一步加深了对弹簧振子振动特性的理解.

椭圆曲面摆参数振动的数值计算及仿真

为研究变摆长参数振动的规律,以椭圆曲面摆装置为对象,根据刚体定轴转动定律及椭圆曲线方程,构建了椭圆曲面摆的二阶变系数齐次微分动力学方程.运用四阶龙格-库达法对方程进行数值求解,并结合MATLAB软件绘制了椭圆曲面摆振动不同的图像,给出椭圆曲面摆在无阻尼状态时的方程通解形式,在此基础上,讨论了不同参数对椭圆曲面摆振动特性的影响情况.研究表明,椭圆曲面摆与单摆振动类似,在无阻尼状态时小球摆动符合正弦函数变化规律,小球摆动周期受到阻尼系数、椭圆曲面几何尺寸、振幅等参数影响.研究结论丰富了关于变摆长单摆参数振动教学内容.

双振动合成仪器的设计

指出了用示波器演示双振动合成的不足,设计了BS-Ⅱ型双频调相信号仪,并给出了应用该仪器获得 的部分实验图象.

转动弹簧的微变形分析及其应用

教材中经典的弹簧振子的弹簧不会转动,但工程上弹簧轴线会转动的情形比比皆是。弹簧轴线转动会造成几何非线性,但是围绕平衡位置的微幅振动仍是振动学习的最重要任务。本文先用解析法导出了弹簧微变形的近似表达式,再利用直观的几何关系验证这一表达式,而后者易于理解和记忆。利用3个例题对表达式的威力进行了验证。

无限弹簧振子链的脉冲波

给出了一维和两维无限长弹簧振子链的波动方程,这些方程可以看作数列的递推关系式,从而用产生函数法求解.一维解是偶数和奇数阶贝塞尔函数,对应于第一类和第二类脉冲波,分别取起始位移或速度离散奇异分布,两维解也是两种类型的脉冲波.文章还讨论了它们的级数展开式,渐近展开式,波形图及对称性.

“拍”的形成的MATLAB辅助教学

本文利用MATLAB对拍的形成进行计算机模拟,绘制了两个简谐振动的合成"拍"现象的图形,使得抽象的简谐振动的合成变得直观、形象,并且从模拟图像分析了"拍"的形成条件,分析拍频随两个分振动频率之差的变化规律,很好的提高教学效果。

玻尔共振实验相空间拓展研究装置设计

本文针对玻尔共振实验设计了一套基于电子陀螺仪和三轴加速度计,配合Arduino的振动角度和角速度采集装置。本装置可以对玻尔共振仪摆轮的运动状态进行测量,并在此基础上绘制相图。实验分析了多个稳定受迫振动周期下使用该装置测量的振动角度,角速度数据。实验结果表明测量角度的相对误差在0.8%以内,测量角速度的相对误差在0.5%以内。本装置采集数据间隔较短,误差小,绘制的相图精度较高且连贯性好,可以满足实验拓展需求。这项功能改进提升了实验数据采集的信息化程度,增加了原有实验项目的实验内容,可为玻尔共振实验的拓展研究和教学创新设计提供一定的借鉴和技术支持。

关于弹簧振子振动能的一些问题

在物理教学中,为了研究简谐振动的规律,通常以■簧振子作为一个典型例子,■簧振子是从实际中抽象出来的,它是由一个轻螺旋■簧(即■簧的质量可略去)和一个不发生形变的物体(振子)。所组成的振动系统。有的是把■簧振子穿置在光滑的水平杆上,让振子在水平方向振动(图一)。有的是把■簧振子的■簧上端固定(图二),■簧的下端固定(图三),让振子在竖直方向振动。振子在水平方向振动时,只受到■簧的弹力作用。

“振动与波”的复习框图与学习难点

(一)为了解决初学者学完一章教材后对所学知识感到思路不清,混乱不系统的问题,在此向同仁们介绍一种复习框图法:将每一章的主要内容分别汇编成框图,并用箭号指出全章各部分知识之间的逻辑联系,用公式表示各物理量的函数关系,这样可以一目了然地帮助学习者掌握主次,了解知识的来龙去脉和它们之间的内在的、有机的联系。

介绍刘延柱编《振动力学》

即将由高等教育出版社出版的教育部“九五”重点教材《振动力学》，是经教育部工程力学专业教学指导委员会审定出版的。该书的第一作者是上海交通大学博士生导师刘延柱教授。刘教授先后在清华大学和上海交通大学从事一般力学领域内的教学和科研工作近４０年，是一位著述颇...