受迫振动

摘要： 膜的横振动分析在乐器膜、耳膜以及植物细胞膜中有着广泛的应用价值.相比自由振动,受迫膜振动问题的研究更符合应用实际.本文采用数学物理定解问题的傅里叶级数法与冲量定理法,对四周固定的均匀矩形薄膜振动问题进行了研究,得到了此类问题在受迫振动下的解析解,并对其振动状态进行了可视化分析.研究发现:一维弦振动解法同样可为二维有界膜振动问题提供简便的求解途径,且膜振动将呈现更加丰富的特点.本文的二维非齐次振动问题的冲量定理解法还可推广到二维有源(汇)输运问题中去.

摘要： 为抑制薄壁轴零件精密磨削过程中产生的受迫振动响应,提高加工精度和效率,基于颗粒碰撞阻尼技术建立阻尼系统的离散元模型,设计了专用粒子阻尼器。通过离散元仿真对阻尼器颗粒参数(颗粒直径和颗粒填充率)进行了优化,基于设计的粒子阻尼器搭建振动试验平台,针对阻尼器颗粒参数对振动抑制的影响展开研究。将参数优化后的颗粒阻尼器应用于现场磨削试验,振动抑制比达70%以上,验证了所提出理论应用的可靠性,可提高零件的磨削精度和加工效率。

摘要： 利用Diracδ函数构建了无阻尼琴弦在周期性点驱动力作用下的受迫振动方程,给定边界条件并对其进行求解.导出了该模型解的具体形式,并分析了外加驱动力的频率对体系振幅的影响.发现了共振、反共振以及伪共振现象,确定了3种现象发生的条件.并设计实验对共振与伪共振现象的发生条件进行验证,实验结果与理论预期相符合.

摘要： 目前国内承建的吊舱推进船舶的吊舱设备主要依赖国外进口,但也逐渐开始国产化。吊舱推进轴系与传统桨轴系统轴系结构上有较大不同,如吊舱推进轴系较短而各段直径相差较大,材料也不尽相同,不能直接视为均质等截面轴,且受到的激励较多,研究其动力学特性及减振降噪,对于吊舱推进器研发阶段的低噪声设计具有重要意义。基于解析法,建立吊舱推进轴系的动力学模型,并通过与有限元法结果对比验证了方法的正确性。依据此模型,分析了轴承刚度、激励点、电机转轴尺寸对于受迫振动特性的影响。结果表明:轴承刚度的变化主要影响轴系中高阶共振峰的频率;在低频范围,螺旋桨的激励作用更加显著;电机转轴长度较长、直径与相邻轴段相差较大时,整体轴系在低频段会有更多振动响应。

摘要： 【目的】研究均匀流多管束干涉流动下圆柱受迫振动的水动力特性。【方法】基于SSTκ-ω模型,在亚临界雷诺数下(Re=1×10^(5))对多管束共振强迫的涡激振动问题进行二维数值模拟,比较与分析三种典型附属管排布方式对主管路流体动力学特征的影响。【结果与结论】采用模型3下的附属管排布方式可在较大范围的振幅比下(A_(y)/D=0.1~0.8)有效改善主管路水动力特性:1)有效降低主管路上平均升力系数的幅值;2)抑制在单管路系统中出现的脉动升力系数突变衰减。同时,由于多管束对流动产生干涉效应,主管路上表现的尾迹涡度随着振动幅度的增大而呈现出不同的模式。此外,功率谱密度分析发现,多管束系统相较于单圆柱系统,在频率比为1时,模型2与模型3的共振“锁定”状态得到改善。

摘要： 以受迫振动和共振为例,对大学物理中的课程思政进行案例研究.以塔科马大桥倒塌的工程实例引入教学内容,将晦涩的物理知识与生活实际联系起来,激发学生学习物理的兴趣.根据具体的物理知识点3次引入思政元素.第一次是通过分析我国自主研发的“复兴号”高铁振动消失的原因,引出我国高铁技术的成就和在国际上的地位,培养学生的民族自豪感.第二次是通过列举生活中由共振带来的危害及应用,培养学生的唯物辩证主义思维.第三次是将机械的共振升华到思想的共振,以举国抗击新冠疫情的思想共鸣宣扬我国的制度自信.

摘要： 基于Euler-Bernoulli梁理论,考虑纵向钢筋和碳纤维布约束效应,通过引入应力影响因子函数模拟裂纹尖端附近砼的应力集中效应,利用Hamilton原理建立碳纤维布加固具多裂纹RC梁受迫振动的控制方程,采用Galerkin法对方程进行数值分析,分析裂纹深度、数量、间距及碳纤维布和钢筋约束效应对具多裂纹RC梁位移响应的影响。结果表明,具多裂纹加固RC梁的位移响应受裂纹密集程度、数量、深度的影响较明显,纵向钢筋的约束效应对加固梁的位移响应也有较大影响。

摘要： 受迫振动与共振实验是高中物理重要内容,是教学难点.利用可调速的直线电机提供更稳定的驱动力,通过光电门传感器采集驱动频率;设计位移传感器的发射端做为振子,观察受迫振动与共振现象,并实时采集振子的位移与时间图像,通过图像处理获取振子振动的频率和振幅值,采集多组数据,定量探究振子振动的频率与驱动频率的关系,绘制共振曲线,得到共振的条件.

摘要： 单摆作为一种经典的动力学模型,在中学和大学涉及振动的物理教学中具有重要作用。但是在实际教学过程中,存在大角度摆动时非线性方程求解困难、运动过程中不易观测记录和阻尼、受迫等实验设计难度较大的问题。本文借助MATLAB仿真技术,实现了同时考虑阻尼和受迫的复杂情况下单摆非线性运动仿真模拟。该仿真实现了运动过程的直观展示,弥补了实验中阻尼和受迫等条件难以实现的问题,为计算机辅助物理教学提供了一个较好的手段。

摘要： 现实中理想的笔直管道是不可能存在的,由制造缺陷或者使役过程中的蠕变引起的初始位形会对液压管道系统的动力学特性产生较大影响。本文首次研究了两端固定约束下液压管道初始形状的影响,利用广义Hamilton原理建立系统动力学模型,并且基于该模型研究了管道势能随初始形状的变化。结果表明,初始形状使得系统势能曲线变得非对称,但系统依然是单稳态的,这与屈曲管道的性质不同。初始形状同样对系统的固有频率有较大影响,它硬化了一阶频率刚度。当初始形状高度超过一个临界值时,初始形状高度对该刚度不再产生影响。与此相反,二阶固有频率在初始形状高度较小时不受其影响,但是当初始形状高度超过临界值时,二阶频率开始增加。此外,由于初始形状的存在,系统动力学方程中产生了平方非线性,它使得系统响应远比理想笔直管道复杂。尽管通过调整初始形状高度以及液压流速建立了2∶1内共振条件,系统并未出现2∶1内共振典型的双跳跃现象,这与超临界输流管道特性有很大不同。研究表明液压管道建模过程中必须考虑管道的初始形状,并且对其动力学特性需要进行进一步的研究。

摘要： 本研究基于RANS方程及SST k-ω湍流模型,采用基于近期提出的单元速度向量转化(EVVT)方法的TVD格式进行有限体积(FVM)离散求解,对实际尺度(圆柱直径D=0.5334m),雷诺数Re=53340,不同振幅(A/D=-0.3-1.0)不同频率(fe/fs=0.7-1.45)的圆柱受迫振动问题进行了研究.圆柱在固定条件下,阻力系数Cd,斯托路哈数St与经典结果吻合良好.与模型尺度圆柱对比后发现,升阻力随无量纲频率的变化趋势一致,但实际尺度的圆柱在fe/fs=1.0附近受到更大的阻力.升力发生跳跃的位置较模型尺度有所滞后,且在跳跃点之后,实际尺度的圆柱受到的升力更小.随着圆柱受迫振动振幅的增大,可以观察到圆柱泄涡模式从"2S"到"2P"的转变,且振幅越大的圆柱受到的阻力和升力都越大.

摘要： 基于RANS方程及SSTκ-ω湍流模型,采用基于单元速度向量转化(EVVT)方法的TVD格式进行有限体积(FVM)离散求解,对不同振幅不同频率的圆柱受迫振动问题进行研究.首先对固定圆柱在雷诺数10000进行数值模拟,表明平均阻力系数、升力系数与斯托鲁哈数均与经典圆柱绕流实验结果吻合较好.然后对雷诺数10000,无量纲振幅A/D (D为圆柱直径)0.2～0.5,频率比f/fs (fs为固定圆柱泄涡频率)为0.5～1.6的圆柱受迫问题进行模拟研究.结果 表明数值模拟结果与已有的实验吻合良好.且在频率锁定发生前,升阻力随振动频率的增大而增大,当f/fs≈1.0,阻力达到极大值,升力骤增.随着振动频率的继续增加,阻力减小,升力则短暂减小后继续增加.

摘要： 基于OpenFOAM平台对雷诺数3900下的三维固定圆柱绕流和雷诺数30000下的三维圆柱受迫振动进行数值模拟,对湍流的模拟采用SA-DDES离散涡模型.针对三维圆柱绕流问题,采用PISO算法耦合求解速度-压力场,对圆柱绕流的基础参数如St数、平均阻力系数和平均升力系数等与试验进行了比较,结果吻合良好.针对三维圆柱受迫振动问题,采用PIMPLE算法耦合求解速度-压力场,对不同频率下振幅比为0.3的阻力系数、尾涡形态进行了计算,阻力平均系数与实验值相比吻合较好.

摘要： 本文研究了在不同测试条件下音叉的受迫振动与共振的规律.实验结果表明音叉的共振频率与音叉双臂质量分布有关,所加的质量块越靠近音叉的节点,共振频率变得越小;改变磁性阻尼的大小,阻尼越大,共振频率和幅度越小;当驱动线圈与接收线圈同时向音叉节点处移动时,音叉幅频特性曲线的共振幅度逐渐减小,但共振频率逐渐增大.如保持驱动线圈位置不变,接收线圈向音叉节点处移动时,共振频率基本保持不变,而共振幅度越来越小.

摘要： 本文采用Levinson梁理论,运用微元法建立了磁致伸缩层合悬臂梁横向受迫振动的振动方程,根据边界条件得到位移解.通过算例给出自由端挠度值并与实验值做了比较.

摘要： 本文对简谐激励下陀螺系统的受迫振动及其在含时滞的位移和速度反馈控制下的动力学行为进行研究。利用拉格朗日方程，建立了两自由度陀螺系统的运动微分方程。考虑主共振和1:1内共振的情况，采用平均法得到了平均方程。通过对平均方程进行化简，得到了关于系统振幅的分岔方 程，分别讨论了各个参数对系统振幅的影响。根据奇异性理论，分析了参数变化对系统分岔行为的影响。对受迫陀螺系统施加含时滞的位移和速度反馈控制，讨论了反馈增益和时滞对系统振幅的影响。

摘要： 针对木地板结构损伤识别这一问题。提出利用受迫振动响应数据，根据受迫振动动态特性来识别结构损伤，并采用有限元分析软件进行数值分析，结果表明该方法是可行的：rn 将上述方法应用于识别具有各向异性性质的实木地板的损伤，试验结果与有限元分析结果的一致性表明根据受迫振动的动态响应特性对结构进行损伤识别比自由振动方法更有效.

摘要： 本文在Navier-Stokes 方程和k-?湍流模型的基础上,利用流线迎风有限元方法结合ALE 动网格技术对亚临界雷诺数下的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟研究.从计算的结果来看,利用本文的数值模型成功模拟了Re=5000条件下圆柱发生受迫振动时尾迹区内的2S、2P和P+S 尾流模式;本文还对Re=10000情况下无量纲振幅分别为0.3、0.4和0.5的圆柱受迫振动问题开展了数值模拟,分析了给定振幅条件下圆柱受力随振动频率的变化关系以及受迫振动的锁定区间,以上数值计算结果与Gopalkrishnan (1993)的实验结果基本符合.本文的研究工作表明,采用的二维数值模型能够基本正确地反映出圆柱发生受迫振动时的涡激振动特性以及有关的受力变化趋势,这为今后进一步开展三维数值分析工作奠定了基础.

摘要： 圆底扁球壳周边在固定夹紧条件下,由薄壳理论非线动力学基本方程,给出受迫振动的振型,由协调方程求得薄膜张力,由平衡方程的变分方程求出外激振力的力幅与大振幅的特征关系式.由特征曲线图可以看出随拱高增大,在相等的外激振力情况下,大振幅相应减小.这种特性是扁球壳随拱高增大结构刚度也增大而引起的,完全符合物理现象.

摘要： 实际中叶盘结构普遍存在失谐,并严重影响系统的振动幅值.因此,通过建立叶盘系统的集中参数模型,探讨叶片排列顺序的差异对叶片-轮盘系统振动产生的影响.在研究中系统的振动局部化程度用受迫振动幅值来表示,利用蚁群和改进粒子群智能算法优化叶片布局.结果表明:在叶片布局中运用智能优化算法可以降低失谐叶盘系统的受迫振动幅值,减轻振动局部化,对叶盘结构的减振有重要影响.

摘要： 本发明涉及无源诱发的受迫振动的钻岩系统。一种井底组件，包括：钻头，其在与地层接合并旋转时能够操作用以振动；和悬挂接头，该悬挂接头包括用于连接到管柱的定子桶；用于连接到钻头的动子桶；在允许所述动子桶在延伸位置和退回位置之间的移动的情况下将所述动子桶在纵向上联接到所述定子桶的滑动接头；在这些位置处并在这些位置之间将所述动子桶连接到所述定子桶的扭转接头；和布置在所述定子桶和所述动子桶之间的一个或多个弹簧。所述悬挂接头相对于所述钻头被调整，用以：在BHA以第一角速度旋转时，衰减所述钻头的振动；以及当BHA以第二角速度旋转时，使得所述钻头的振动共振，由此将冲击能量施加给所述钻头。

摘要： 本发明涉及一种用于蓝莓采摘的果树受迫振动土壤波动测量方法，具体涉及根土复合体运动学模型建立的方法以及外力与土壤波动特性的映射关系，属于农业工程领域。其目的在于解决我国植物蓝莓采收机作业时使土壤松动的问题，步骤为：确定果树受外界激振与土壤内部振动关系，建立果树三维模型，导入EDEM建立根土复合体模型进行仿真分析，并使用Origin拟合出外力与土壤波动加速度曲线，最终通过果树激振试验确定仿真曲线是否可靠准确。本发明可以为振动式蓝莓采收机振动参数的优化提供理论依据，并使采收机具有普适性，实现农机与农艺相匹配。

摘要： 本发明涉及一种基于受迫振动的震源非线性扫描信号设计方法，属于地球物理勘探技术领域。本发明考虑实际地表情况，利用可控震源扫描激发时近地表受迫振动系统振动特性信息确定目标频率‑能量值，进而确定非线性扫描信号频率变化速率、瞬时频率、瞬时相位和瞬时出力数据，实现对可控震源非线性扫描信号的设计。本发明可以有效适应不同地表，增强了可控震源在复杂环境中施工的适应性，同时有效提高震源施工资料的信噪比，更贴近生产实际应用。

摘要： 本实用新型提供一种绘制简谐运动、阻尼振动和受迫振动图像的实验装置，结构简单，使用方便，现象直观，不仅能够绘制弹簧振子做简谐运动的图像，并能够结合电磁感应规律绘制出弹簧振子做阻尼振动的图像和应用磁铁之间的作用力绘制出受迫振动的图像，该绘制弹簧振子简谐机械振动图像的实验装置包括玻璃板底座、振动滑轨、振动装置、打点装置和卷纸装置。同时，该装置还包括阻尼装置和受迫装置，以进行阻尼振动和受迫振动实验的绘制。本实用新型是利用学生熟悉的电火花打点计时器而设计的绘制弹簧振子的机械振动图像装置，该装置便于老师通过现场演示、学生亲自实验，使学生记忆深刻，理解透彻。

摘要： 本实用新型公开了一种受迫振动与共振实验仪，包括实验仪本体，所述实验仪本体表面上端设置有往复电机，所述往复电机下端设置有弹簧，所述弹簧一侧设置有有机玻璃管，所述有机玻璃管内部设置有记忆海绵，所述往复电机一侧设置有第一强磁铁，所述第一强磁铁一侧设置有第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器下端设置有第一液晶屏，所述第一液晶屏下端设置有第二液晶屏，所述弹簧中部设置有铁块，所述铁块一侧设置有第二强磁铁，所述第二强磁铁一侧设置有第二霍尔传感器，本实用新型采用两个电磁式频率计可分别测量驱动力的频率和物体振动频率，从而可以直接测量弹簧振子的固有频率，也可以定量研究受迫振动的物体振动频率与驱动力频率的关系。

摘要： 本实用新型提供基于受迫振动及共振现象的演示装置，涉及受迫振动及共振现象演示仪技术领域，包括底座，所述底座的主体为箱体结构，且底座的底端开设有凹槽，并且底座的顶端面上开设有横向槽，底座顶端所开设的横向槽用于穿过钢丝，底座的内侧固定连接有导架，导架共设有两处，解决现有的在进行演示时无法进行根据不同拨动幅度进行快速的展示操作，进而会影响试验的效果的问题，通过移动块在弹簧板的回弹复位作用下自动化的将通过牵引绳拉扯的钢丝进行复位回弹工作，从而便于学生对不同高度的塑料块在进行摆动时而产生的振动效果进行学习，且操作简单，便于老师进行共振教学，进而达到更加实用的目的。

摘要： 一种受迫振动与共振现象演示装置，涉及一种实验设备技术领域，其技术方案要点是：包括振子及分别连接于振子两端的第一弹簧与第二弹簧；还包括底座、驱动件、第一检测器与第二检测器；底座，其上设有使振子往复水平滑动的轨道，并供第一弹簧远离振子的一端进行定位；驱动件，其驱动端连接于第二弹簧远离振子的一端，并提供与轨道方向一致的往复移动驱动力；第一检测器，其用于检测振子往复滑动时的位移与时间；第二检测器，其用于检测驱动件向第二弹簧、振子以及第一弹簧提供驱动力时的驱动频率。本实用新型便于实时采集实验数据，以便于进行定量分析，以利于学生更好掌握受迫振动与共振相关知识；且且该设备结构简单、便于学生操作与学习。

摘要： 本实用新型涉及检验检测设备技术领域，尤其涉及一种基于悬挂式受迫振动棒储样容器的实验室自动称样装置，基于悬挂式受迫振动棒储样容器的实验室自动称样装置，包括振动台以及位于所述振动台并且可同所述振动台振动的盛样容器，所述盛样容器包括容器本体以及悬挂于容器本体内的振动棒，所述振动棒用于对所述容器本体内的试样进行振动并实现试样从容器本体的出样孔出样，所述振动棒包括第一振动棒以及与第一振动棒活动连接的第二振动棒，所述第一振动棒与所述容器本体内部的悬挂振动孔活动连接，设计了一种新型的T型悬挂式受迫振动棒，内挂于试样盛样容器，不仅起到振动试样的作用，而且还避免出样孔堵塞现象发生，借此实现了盛样容器内试样的连续定量分取和自动称重。

摘要： 本实用新型公开了一种定量探究受迫振动与共振现象的实验装置，包括底座和用于放置第一检测器并调节第一检测器高度的支架，底座上侧面的开口处插接有盖板，盖板上滑动连接有滑板，且滑板由电机驱动，滑板上安装有用于夹持振子并调节振子高度的夹具，盖板上还安装有用于测量驱动频率的第二检测器，本装置可以保证振子的摆动方向，使结果更加准确，同时可以对实验的数据进行定量，并定量探究振子振动的频率与驱动频率的关系、绘制共振曲线、得到共振实验的条件，从而可以较为直观的对受迫振动、共振以及阻尼对共振的影响实验进行展示，方便学生理解学习。

摘要： 本实用新型涉及教育设备技术领域，公开了一种受迫振动演示装置，包括亚克力底板，所述亚克力底板的上端左侧固定连接有直流无极调压电源，所述亚克力底板的上端前侧固定连接有数显转速表，所述亚克力底板的上端中间固定连接有霍尔传感器。本实用新型只先安装第一纤维棒，旋转直流无极调压电源，逐渐提高输出电压，直线推拉往复电机的转速加快，加快拉动木板，观察第一纤维棒的振幅变化，并且记录下，再安装第一纤维棒、第二纤维棒和第三纤维棒，旋转直流无极调压电源，同理观察第一纤维棒、第二纤维棒和第三纤维棒的振幅变化，并且记录下，可以快速帮助学生证明受迫振动中驱动力频率和固有频率接近时，振幅最大这个结论，使学生快速理解。