平行轴定理的验证

利用复摆验证了刚体的平行轴定理。     

用复摆法测量刚体的转动惯量

利用复摆原理,设计了一种新型的转动惯量测定仪。经过实验,其测量数据与理论计算值相吻合,相对误差小于4%.该实验装置操作简单,结构灵活,与理论教学内容紧密相结合。该仪器还可验证平行轴定理,使学生通过实验能够深刻掌握刚体力学所要求的内容。     

大学物理复摆实验的教学探讨

复摆是物理学在理论和实验上都很重要的模型,复摆实验是大学物理常做的实验。本文从实验装置调整、设计性和探究性实验几个方面对复摆实验的教学进行了探讨。     

用复摆法测量刚体的转动惯量

利用复摆原理，设计了一种新型的转动惯量测定仪。经过实验，其测量数据与理论计算值相吻合，相对误差小于4％该实验装置操作简单，结构灵活，与理论教学内容肾密相结合。该仪器还可验证平行轴定理，使学生通过实验能够深刻掌握刚体力学所要求的内容。     

基于数字图像相关法的混凝土全场变形测量

为了解决混凝土构件实验中大刚体位移、低应变的变形特点使常用测量技术难以胜任实验测试要求的问题,采用提高数字图像相关法(DIC)形函数阶次和选择合适的相关函数以提高图像位移模式识别的精度;结合DIC位移识别精度分析了刚体位移对变形分析的不利影响,根据双点位移识别转动角度和受力变形特点提出了刚体位移消除方法;根据混凝土构件的力学变形特性提出了由位移场求解应变分布的方法,并进行了实测验证.数字模拟试验表明,改进后的数字图像相关法能很好地消除刚体位移的影响和提高测量分析精度,实测验证实验结果也能够很好地解释构件的受力变形分布特征.与目前常用的离散、接触式测量技术相比,针对混凝土构件实验特点进行改进后的数字图像相关法能够更好地适应工程实验测试的要求.     

对刚体平面运动—疑难问题的讨论

本文利用刚体平面运动方程纠正了程守洙等编《普遍物理学》中一疑难问题答案的错误,并用机械能守恒定律印证了计算结果。     

研究性教学及大学物理教法的初步研究

该文介绍了研究性教学的意义和概念,并以刚体的角动量定理和角动量守恒定律的课堂教学为例,在课堂教学中创新运用各种教学方法,进行了研究性课堂的教学实践。     

基于复摆法的转动惯量测试系统的数据采集电路

相平面复摆法是应用于大型弹箭测量转动惯量的新方法,该方法将转动惯量测量归结为复摆动力学系统的辨识问题,摩擦阻力、空气阻力的特性参数及转动惯量本身则看作待辨识的系统参数,提高了测量精度。文章对其测试系统的数据采集电路进行了分析,介绍了角位移传感器以及PCI数据采集卡的应用,提出了系统所产生的误差。     

定轴转动基本方程——普物刚体力学教材改革

根据定轴转动的基本方程，导出刚体对定轴的转动定理，角动量守恒定律及动能定理。     

重力加速度的测量

本文结合本地实际,理论分析和实际测量相结合,阐述了如何精确测定当地的重力加速度。并分析了单摆法、落球法和复摆法测量重力加速度中主要误差原因,供大家测量时减小和修正误差作参考.     

三线摆无阻尼转动的非线性运动特性探究

根据能量守恒定理推出三线摆无阻尼转动的动力学非线性微分方程，应用非线性的相图分析法对三哉摆运动的非线性特征进行描述和分析，得到了一些新的结果。     

具有质量的刚杆连接的双摆运动

建立了用具有质量的刚杆连接的双摆运动方程,并将重力作为扰动,利用KAM定理研究了双摆的运动规律．当重力能量与总能量相比很小时,KAM不变闭曲线的存在表明无重力系统的“总动量“守恒的特点．     

柔性多体系统弹性碰撞动力学建模

以平面柔性双摆为研究对象,基于Hertz接触理论,考虑几何非线性,用变分原理建立了柔性体的动力学变分方程,根据运动学约束关系,运用缩并法,建立了柔性双摆系统接触碰撞的动力学方程.首先通过柔性单摆和固定刚性物体的撞击实验验证了建模理论的正确性.在此基础上,对柔性双摆系统进行仿真计算,得到了撞击力变化规律,并揭示了横向变形和角速度在冲击波传播过程中的突变现象.     

用摆研究非共振固有振动

用一永久磁铁构成的摆和一单摆一起组成一非完全强迫振动系统，它可用来观察，研究物体的非共振固有振动现象。     

大角度单摆运动的周期研究

对单摆运动进行了讨论。单摆的周期是物理学中的一个基本问题,通过力学分析,建立了单摆的动力学方程,用机械能守恒定律分析了单摆周期,并给出了精确公式。利用三角函数作为一种近似方法,对单摆的动力学方程进行了简化,给出了大角度条件下单摆运动的周期的近似公式。对近似公式和精确公式进行了对比,最后进行了数值计算,结果表明,所得到的单摆运动周期的近似公式在大多数情况下都与精确公式符合的很好。     

摆的振动分析

对单摆的非线性振动进行了分析,将单摆周期的线性解、摄罢解与精确解进行了比较分析,其中摄动解采用Ｌ－Ｐ法求得;研究了失调双摆的模态局部化现象,找到了产生模态局部化的“门槛”值。     

论连续体力学中的刚体运动下的不变性条件问题

对于诸多学者在推导连续体力学基本定律和方程时要用刚体运动下的不变性条件问题提出质疑,并从作者建立的较为完整的能量守恒定律推导出一系列新的基本守恒方程.     

基于Legendre伪谱法的3D刚体摆姿态轨迹跟踪控制

研究3D刚体摆在有初始扰动情况下的姿态运动最优控制问题。结合3D刚体摆转动的姿态与角速度特点, 针对外部扰动设计闭环反馈姿态跟踪控制器。首先, 利用Legendre伪谱法规划出3D刚体摆开环的姿态运动轨迹。然后, 将系统的运动方程线性化, 并以3D刚体摆的实际运动姿态轨迹与参考运动姿态轨迹之间的差值作为控制量, 将姿态跟踪问题转换为线性时变系统的姿态调节问题。最后, 对基于 Legendre 伪谱法的3D刚体摆姿态最优控制的闭环控制方法进行仿真分析, 验证在具有初始扰动情况下算法的有效性。     

扭摆法测刚体转动惯量中空气阻尼的数值模拟

在测定刚体转动惯量实验中,将空气的阻尼分为粘性阻尼和压差阻尼,在似设粘性阻尼与速度成正比的情况下得到了非线性动力学方程．数值模拟结果娃示,强度不同的两种阻尼对刚体转动周期的影响有别．在综合研究的基础上,给出实验中能够减小空气阻尼引起误差的操作事项,对实验过程具有指导意义．