五氯苯酚分子在激发和电离过程中分子结构和简谐振动的变化研究

利用密度泛函理论(DFT)计算得到了五氯苯酚(PCP)分子在基态(S0态)、第一电子激发态(S_(1)态)和离子基态(D_(0)态)优化的结构参数和简谐振动频率值.通过分析PCP分子在激发和电离过程中的苯环与取代基OH和Cl之间的键长和键角的变化情况,可以看到取代基OH和Cl的给电子和吸电子效应使苯环的结构发生了变化,尤其是靠近Cl原子处的变化较明显.通过分析每个简谐振动模式对应的振动频率值在激发和电离过程中的变化情况,可以看到PCP分子在S_(0)态和D_(0)态的同一振动模式对应的振动频率值接近,在S_(1)←S_(0)跃迁中,PCP分子中约二分之一的平面内弯曲和平面内伸缩振动受到的影响较大,而平面外弯曲振动受到的影响较小.

不同传感器在弹簧振子简谐振动实验中的应用对比研究

随着科技的发展,越来越多的传感器应用到物理实验中,PASCO公司的传感器和手机phyphox软件都能开展弹簧振子简谐振动实验,比较了不同传感器在该实验中的使用方法,优缺点和实验难点。

梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲简谐振动的影响

为分析梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲谐响应的影响,以剪力滞效应引起的附加挠度为广义位移,并计入其对体系总动能的影响。运用Hamilton原理建立了考虑剪切剪力滞效应影响的箱梁弯曲简谐振动变分解析解,引入反映箱梁动力特性的截面应力及挠度放大系数,详细分析梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲谐响应的影响。算例分析表明:不同梁端约束条件和梗腋影响的箱梁谐响应解析解与有限元数值解吻合良好;梁端约束条件越强,附加挠度及翘曲正应力在初等梁计算结果中的占比越大,截面应力及挠度放大系数越小;剪切效应对谐响应的影响大于剪力滞效应,且其差值比随振动频率的增大而增大;梗腋对初等梁谐响应的削弱影响较大,而对剪切剪力滞效应引起的附加挠度、翘曲正应力及放大系数的影响较小,分析梗腋对箱梁弯曲谐响应影响时,可按初等梁振动理论进行计算。

基于Fortran语言的大学物理教学——以简谐振动的合成为例

借助Fortran语言编程,结合Origin画图软件,对大学物理中的重要知识点——简谐振动的合成进行模拟研究,重点分析讨论了两个同方向同频率、同方向不同频率、相互垂直方向同频率及相互垂直方向不同频率的简谐振动的合成情况。通过与理论相比较,可以帮助学生加深理解不同条件下的简谐振动合成原理及规律。此外,还可将Fortran语言用于大学物理其他知识点的教学中,如受迫振动、光的干涉、光的衍射等,将抽象的知识直观化,以提高大学物理课程教学效果。

简谐振动的仿真与分析

简谐振动是最基本最简单的机械振动。当物体进行简谐振动时,物体所受的力与位移成正比,并且总是指向平衡位置。首先采用Origin软件对质点简谐振动的位移、速度、加速度随时间的变化曲线进行仿真,然后分析了质点振动过程中相轨迹及动能、势能随时间变化的特点及相互转化,最后探讨了两个简谐振动同方向同频率、同方向不同频率和互相垂直三种情况下合振动的特征。为简谐振动的理论分析与实验教学提供便利,引导学生开展探究性学习,加深对简谐振动现象和规律的理解。

典型钼合金在简谐振动中的能量消耗与失效机理

本文以纯Mo、Mo-Re和ODS-Mo三种典型钼合金材料为研究对象,利用动态热机械分析仪在25~350℃对不同合金进行频率为200 Hz的简谐振动实验,分析了高温简谐振动过程中典型钼合金的模量变化及断裂行为,揭示了典型钼合金在简谐振动过程中的能量消耗机制与失效机理。结果表明:晶粒尺寸、第二相颗粒和位错运动是影响典型钼合金减振性能的主要因素;细小的Mo-Re合金晶粒拥有更多的晶间摩擦项,使得Mo-Re合金在高温下的减振性能优于其他两种钼合金;晶界处的第二相颗粒会降低ODS-Mo合金的晶界结合力,因此简谐振动引发的微裂纹优先在此处萌生;螺型位错交叉滑移和多晶粒协调微转动是纯Mo和Mo-Re合金简谐振动断裂失效的主要机制,而第二相颗粒钉扎位错和晶界强度的降低是ODS-Mo合金简谐振动断裂失效的机制;细晶强化和弥散强化能通过增加典型钼合金简谐振动回弹能力,有效提升合金的减振性能。

基于FPGA和STM32的便携式简谐振动合成演示仪

针对传统的大学物理简谐振动合成实验设备精度低、体型大和成本高等缺陷,设计并实现了一种基于FPGA和STM32的便携式简谐振动合成演示仪。仪器利用现场可编程逻辑门阵列技术(field programmable gate array, FPGA)产生具有高频率和相位差精度的正弦信号,利用STM32微控制器芯片控制显示屏显示稳定的合成信号实验现象。通过实验,证明了该仪器具有波形质量优、频率相位控制精度高、操作简便、参数可调范围广等优点。仪器除了可以满足大学物理实验的需要,还可以进一步推广至其他需要演示多种函数信号的合成实验的应用场景,具有较大的应用价值。

简谐振动荷载下锚杆加固岩质边坡的受力分析

基于块体动力学方法,考虑简谐振动地震波作用,根据Pseudo-static分析原理建立动力荷载下的锚杆支护边坡简化模型,采用解析方法对求得谐振作用下沿滑移面滑移的边坡破坏运动解以及锚杆内力解的表达式,在此基础上,提出可适用于抗震设计的锚杆受力解答。通过锚杆支护边坡的参数影响分析表明,地震波的频率对破坏体的滑动位移幅值有较大影响,在锚杆加固边坡设计中应避免免引起共振现象;锚杆间距对位移振动幅值影响也较大,随着间距的增大,位移幅值也增大;当锚杆间距一定时,随着坡高的增大,边坡滑动位移幅值增大幅度相较其他参数影响较小;随着边坡岩石边坡角度的增大,位移幅值也随之增大,下边坡角度从60°增大到90°时,位移幅值由7 cm增大到25 cm;上边坡坡度超过25°时,位移幅度急剧增大,在设计和施工中应当引起重视。

同方向同频率谐振动合成初相位的确定

本文研究求解同方向同频率谐振动合成问题中,初相位的确定方法.理论分析了解析法配合零点法、旋转矢量法、曲线作图法计算初相位的必要性和具体过程,并结合实例说明了求解方法的准确性和便捷性.

多点简谐振动响应控制下的频响矩阵测试

应用频响矩阵建立了多维振动系统输入输出之间的数学模型。探讨了一种多点简谐振动响应受到控制时的频响矩阵测试方法;分析试验中系统的实际响应和预先设定的响应参考值之间的误差,通过多次采集响应信号和激励力信号建立响应矩阵和力矩阵,根据振动运动方程求极小范数解来作为对频响矩阵的估计;给出简谐振动响应控制的算法流程,并用实测的响应信号对频响矩阵精度进行评价。试验研究表明该方法的有效性,而且响应的幅值和相位控制均满足试验的要求。

单自由度简谐振动机械弹性支承刚度和激振力的设计

采用传递函数法求解单自由度简谐振动机械的动力学方程,得到振动体位移与激振力的关系,通过激振力频率和振动体质量的波动对振动体振幅的影响分析,以及隔振系数与频率比关系的分析,提出了该类振动机械合理的下限频率比;同时考虑到弹性支承在振动体重力作用下的静变形应大于振动体的最大振幅,从而给出了弹性支承刚度的设计依据和激振力幅值的计算公式,为单自由度简谐振动机械的设计提供了系统的理论和方法,并通过算例进一步阐述了该设计方法的应用.

非简谐振动对纳米Ag微粒表面能的影响

测量了纳米Ag微粒的熔化温度，求出了不同粒径微粒的表面能．从微观上探讨了表面能随粒径和温度的变化规律，讨论了原子作非简谐振动对它们的影响结果表明；原子振动的非简谐效应对纳米Ag微粒的表面能有重要贡献．

旋转矢量法在简谐振动教学中的应用

本文介绍了旋转矢量法与简谐振动各物理量的对应关系,并通过灵活运用旋转矢量法处理简谐振动中的一些具体问题。

太极图反映了自然界最基本的周期运动——简谐振动

中医学中的阴阳具有多重含义。该文从起源于西方的逻辑学和哲学的角度对其内涵进行界定,以阴、阳代表事物的相对属性,以阴阳代表事物之间的关系,发现阴与阳之和为常数,阴阳是一类特殊矛盾;从黄赤交角造成的四季光照度变化,推得太极图中的曲线是两条阿基米德螺线,表征了自然界最基本的周期运动——简谐振动。

强迫谐振动下连续体结构拓扑优化

应用结构拓扑优化ICM(独立连续映射)方法,对强迫谐振动下结构拓扑优化问题建立了以重量极小为目标,位移幅值为约束的优化模型.位移幅值采用一阶泰勒展式近似,由于拓扑优化中设计变量数目通常很多,对强迫谐振动位移幅值的敏度分析推导了伴随法公式,使得一次敏度分析可以计算出对所有设计变量的偏导数,克服了采用直接法敏度分析中一次只能计算出对一个设计变量的偏导数的不足.算例表明用伴随法分析敏度在结构拓扑优化中可以大幅提高计算效率,ICM方法采用独立于截面及形状参数的拓扑优化设计变量更清晰地反映了拓扑优化的本质.

非简谐振动对二元系统溶解限曲线的影响

在实验测定热膨胀系数基础上,计算原子振动的简谐系数和非简谐系数;利用Collins模型,以TiCu为例,求出原子作非简谐振动下的热力学函数,研究它的溶解度随温度的变化和非简谐振动对它们的影响.理论计算与实验结果基本一致.

俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动：透射红外光谱研究

橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物。在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论。本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100~1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认。在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据（最高温度达约450℃）,确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数（χ）随温度（T）的变化关系,具体为：χ838=6.37（2）×10-7×T＋0.0014（1）及χ993=7.86（3）×10-7×T＋0.0015（1）,其中温度的单位为℃。外推到600℃时,有χ838=0.0018（1）及χ993=0.0020（2）。这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要。

薄板3倍超谐振动的分析与试验

基于 Karman方程的动态比拟 ,运用 Galerkin法 ,选用合适的正交函数将控制薄板振动的偏微分方程离散化为常微分方程 ,得到一带有平方和立方非线性的参数激励和外激励联合作用的非线性动力学系统 .由于立方非线性对系统的调节 ,系统存在出现 3倍超谐振动的参数域 .在出现3倍超谐共振的频率附近 ,系统的响应为主振动响应与 3倍超谐振动响应共同组成的稳定的周期振动 .理论分析和仿真计算及试验研究表明 ,参数激励简支屈曲薄板振动系统在一定的参数条件下将出现 3倍超谐振动 .当激励幅值不变、激励频率逐渐接近 3倍超谐共振频率点时 ,3倍超谐振动成分对系统响应的影响逐渐增加 。

非简谐振动对固体物态方程的影响

应用热力学理论建立了固体格林乃森物态方程 ,在对格林乃森参量进行热力学分析基础上 ,考虑到原子振动的非简谐效应 ,对金属、惰性元素晶体、离子晶体的格林乃森参量作定量计算 ,并与实验结果比较 ;最后应用索末菲自由电子理论 ,计算了自由电子对金属材料压强的修正 .结果表明 :只有考虑到原子振动的非简谐效应 ,才能得到与实验较为一致的结果 ;固体物态方程取决于固体的结构和原子相互作用势的具体形式 .

简谐振动条件下岩块水泥砂浆块的静动摩擦系数

简谐振动条件下岩块水泥砂浆块的静动摩擦系数马良筠，田传让，江泉（河海大学工程力学系，南京，２１００２４）１．前言进行结构或坝肩岩体在动荷载作用下的抗滑稳定分析时，摩擦系数是一个重要的力学参数。以往的动力稳定分析中，通常是根据静态条件下室内及现场试验结...