通過(guò)對(duì)多種彈簧模型進(jìn)行物理分析,并運(yùn)用python對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行定量模擬,探究在不同情況下數(shù)值模擬方法在研究彈簧問(wèn)題時(shí)的可靠性與可行性。實(shí)驗(yàn)中模型的選擇從理想模型和經(jīng)典模型開(kāi)始,選取了1D簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)模型、圓周運(yùn)動(dòng)模型和1D多彈簧串聯(lián)模型,通過(guò)比對(duì)模擬結(jié)果和理論解析結(jié)果證明了該研究方法的可靠性。同時(shí)也將此研究方法拓展至沒(méi)有解析解的復(fù)雜模型,包括2D彈簧網(wǎng)格以及有摩擦力存在的情況,通過(guò)對(duì)整個(gè)模型在一部分受力之后運(yùn)動(dòng)情況的模擬,并利用能量守恒、動(dòng)量守恒等物理思想進(jìn)行定性驗(yàn)證。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)高新科技. 2019,(13)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

2D模型示意圖

詰鈉淥?∏?也會(huì)隨之運(yùn)動(dòng)。如果將模型兩端的小球固定住的話便可用來(lái)模擬彈簧震動(dòng)，并可使用模擬得出的數(shù)據(jù)再對(duì)其加以運(yùn)算，通過(guò)對(duì)比振弦基頻公式來(lái)驗(yàn)證該部分程序和建模的正確性。圖51D串聯(lián)模型示意圖（4）2D介紹：2D模型是由數(shù)個(gè)1D串聯(lián)模型組成的二維形狀（如圖6所示）。一維的1D模型互相連接組成了二維的2D模型。2D模型在本次研究中只用于驗(yàn)證代碼基本正確性，并不對(duì)其進(jìn)行深入研究。2D模型模擬7.5s后生成的圖像如圖7所示，因?yàn)檎麄�(gè)模型并沒(méi)有受到外力，所以處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。圖62D模型示意圖圖72D模型模擬7.5s后生成的圖像圖3單彈簧圓周運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)行50s后生成的圖像1圖4單彈簧圓周運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)行50s后生成的圖像2圖2單彈簧圓周運(yùn)動(dòng)示意圖

將模型兩端的小球固定住的話便可用來(lái)模擬彈簧震動(dòng)，并可使用模擬得出的數(shù)據(jù)再對(duì)其加以運(yùn)算，通過(guò)對(duì)比振弦基頻公式來(lái)驗(yàn)證該部分程序和建模的正確性。圖51D串聯(lián)模型示意圖（4）2D介紹：2D模型是由數(shù)個(gè)1D串聯(lián)模型組成的二維形狀（如圖6所示）。一維的1D模型互相連接組成了二維的2D模型。2D模型在本次研究中只用于驗(yàn)證代碼基本正確性，并不對(duì)其進(jìn)行深入研究。2D模型模擬7.5s后生成的圖像如圖7所示，因?yàn)檎麄�(gè)模型并沒(méi)有受到外力，所以處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。圖62D模型示意圖圖72D模型模擬7.5s后生成的圖像圖3單彈簧圓周運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)行50s后生成的圖像1圖4單彈簧圓周運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)行50s后生成的圖像2圖2單彈簧圓周運(yùn)動(dòng)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于VB仿真模擬二維彈簧雙振子的運(yùn)動(dòng)軌跡[J]. 謝妙,金盈楠,王超,陳英才.  物理通報(bào). 2017(07)
[2]多質(zhì)點(diǎn)彈簧系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律[J]. 何川,龍姝明,石妍.  科學(xué)中國(guó)人. 2015(08)



本文編號(hào)：3305136