非线性单摆运动的计算机仿真

利用Fortran语言编程,结合Oringin绘图软件,研究了大角度单摆的非线性振动,对无阻尼无驱动、有阻尼无驱动和有阻尼有驱动三种情况下单摆的运动进行了计算机数值仿真,画出了振动曲线和相图,作出了单摆周期随参数的变化曲线,并在特定参量条件下分析了振动过程的混沌特征。     

非线性单摆运动的计算机仿真

利用Fortran语言编程,结合Oringin绘图软件,研究了大角度单摆的非线性振动,对无阻尼无驱动、有阻尼无驱动和有阻尼有驱动三种情况下单摆的运动进行了计算机数值仿真,画出了振动曲线和相图,作出了单摆周期随参数的变化曲线,并在特定参量条件下分析了振动过程的混沌特征。     

用Matlab软件求单摆的运动

直接从单摆的运动微分方程出发,应用Matlab软件,求出了线性单摆阻尼振动的解析解和非线性单摆无阻尼振动、阻尼振动的数值解;画出了单摆的振动曲线和相图.     

均匀电场中单摆的振动

以均匀电场中无阻力作用的单摆作为物理模型。从单摆运动方程出发,首先我们用mathematica软件数值求解给出了小角度下单摆振动图像;其次数值研究了单摆振动周期与电场强度变化的关系。结果表明,在小角度下数值周期和公式周期非常一致,表明了数值方法的有效性、可靠性和一致性。     

Excel在单摆运动分析中的应用

本文运用求常微方程数值解的四阶龙格-库塔方法,确定了描述单摆运动的非线性微分方程数值解的龙格-库塔公式;用Excel的迭代计算和循环迭代功能确定了数值解,求出单摆在各个时刻的速度和位置;巧用绘制图像和实现动画功能"数"、"形"及"动"连贯形象直观地演示了单摆运动的动态模拟仿真;实现交互性,建立了不同参数情况下研究单摆运动和模拟的平台,得出了单摆无阻尼、有阻尼、摆角为任何角度值时,速度和位置的数值解,速度和位置的曲线和相应的相图;结果显示,Excel在单摆运动分析中的应用,不仅实现数值计算、绘制图像和动画演示,而且弥补实际实验的不足,为物理理论和实验的计算机辅助教学提供了一种简单、直观、高效的方法。     

Winkler地基上四边自由矩形薄板的1/3次亚谐共振与混沌分析

研究Winkler地基上四边自由矩形薄板的复杂运动,按照弹性力学理论建立Winkler地基上四边自由受简谐激励作用矩形薄板的动力学方程;利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程;应用非线性振动的多尺度法求得了系统满足1/3次亚谐共振情况时的一次近似解,并进行数值计算;分析激励、调谐值、阻尼等对系统响应曲线的影响;应用Floquet理论分析了系统的稳定性问题;应用Melnikov方法得到了系统可能产生混沌运动的条件。     

弹性地基上四边自由矩形大挠度薄板的自由振动

考虑具有粘滞阻尼的Winkler地基上四边自由受简谐激励的矩形板的偏微分方程组,找到了满足所有边界条件的近似挠度函数,利用Galerkin方法把偏微分方程表示的非线性动力学方程转化为用常微分方程表示的非线性动力学方程。在KBM法的基础上,引入谐波平衡的观点研究了弹性地基上四边自由无阻尼矩形板自由振动,应用Hamiltonion函数研究了系统能量与周期的关系。     

RLC电路弹簧耦合系统动力稳定性分析

应用拉格朗日-麦克斯韦方程,建立了受到简谐激励作用的RLC电路弹簧耦合系统的数学模型,该系统是具有平方非线性双自由度系统。应用线性振动理论进行求解,得到了典型的Mathieu方程,再应用非线性振动的Lindstedt—Poincare法对得到的Mathieu方程进行求解分析,并讨论了系统的稳定边界。运用Matlab软件进行数值运算,得到了便于工程应用的稳定边界曲线。     

非线性弹性地基上圆形薄板主参数共振研究

研究非线性地基上圆形薄板受简谐激励的非线性振动问题。按照弹性力学理论建立非线性地基上圆形薄板受简谐激励的动力学方程,利用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程,该方程是马休型方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统主参数共振的近似解,并进行数值计算。分析阻尼、地基系数、几何参数等对共振响应曲线的影响。     

轿车系统的模拟装置与动态分析

对汽车垂直方向振动的分析,对汽车的元件进行合理的简化,建立8自由度动力学模型,给出了模型的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵.根据实际的车型,按比例缩小设计出汽车的振动模拟装置.然后通过凸轮实现路面的模拟输入,利用空气弹簧模拟汽车的内部弹簧元件.根据系统的拉格朗日方程,求解系统8自由度动力学运动微分方程,采用龙格-库塔（Runge-Kutta）法,在Matlab的环境下进行汽车运动求解,得到汽车在不同路面行驶的振动规律.