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一般双线摆的振动特性分析

对于形状和质量按径向及轴向均匀分布的捧形构件,绕其径向轴的惯矩可用对称双线摆测定,.但对形状与质量分布不均匀的复杂棒形构件,就难以用对称双线摆法测定绕其径向轴的惯矩,若用一般双线摆法测定就很容易了。为此本文谈谈这种摆的近似解法。 一、结构原理 一般双线摆(或非对称双线摆)是把两条摆线的一端固定在水平距离为(R:+凡)的两个悬挂点上,而摆线的另一端固定在被测构件的两个吊挂点上,这两点至通过构件质心铅垂线的垂直距离分别为R:和RZ。使构件轴线水乎并与两吊挂点处在同一铅垂面内。两条摆线互相平行,其质量与构件质量相比较忽略不计。若让构件绕铅垂线转过一角度,则构件绕其平衡位置往复摆动而构成一般双线摆。这种摆的特点是摆线长L:价几、悬距易铃凡,见图1。一 二、摆动周期 在阻尼可以忽略的情况下,一般双线摆属保守系统,总能量保持不变,可按能量守恒定律建立其运动方程。当构件偏转甲时,两条摆线相对原摆线位置扭转“:和“:角。取甲为广义坐标,根据柯西...  (本文共5页) 阅读全文>>

《航空兵器》1993年04期
航空兵器

用光电法测量摆动周期的误差

大量工程实践都需要结构的一种固有参数—绕定轴回转的转动惯量。获得这一参数的方法有计算法和试验法两种。由于计算法的繁琐而往往采用试验法来进行测定。测定结构转动惯量通常是将被测结构与夹具等一起组成一种摆动系统,通过测量摆动系统的摆动周期再算出相应转动惯量。例如,空空导弹对其纵轴或横轴的转动惯量,就是通过由空空导弹组成的双线或三线扭摆系统进行测定的。当然,需要测量摆动的周期的场合,不仅这一情况。 对于单摆、单线摆、双线摆、三线摆和某些绕固定支点振荡构件的摆动周期,常常采用光电法测量,一般情况都能得到精确的结果;但若不区分被测对象,不注意测试方法,有时也会产生很大的误差。所以本文谈谈用光电法测量摆动周期的误差问题,对于其他非接触测量方法如霍尔元件法及电感法也有一定的适用性。于遮光片左右摆动的平衡位置上,保证左、右摆动的两个半周期相等。当被测构件摆动时,遮光片反复遮挡由光源射入光电二极管的光线,因而光电二极管输出光电脉冲信号。当照射光电二...  (本文共3页) 阅读全文>>

《大学物理》1980年60期
大学物理

杆状同步卫星摆动周期的推导方法

杆状同步卫星摆动周期的推导方法于凤军(安阳师范高等专科学校物理系,河南安阳455000)摘要弥补了译文“从杆状人造卫星的摆动看质心和重心的区别”在计算摆动周期时的不足之处,系统地导出杆状同步卫星的摆动周期计算公式,强调引力方向和摆平面方向对作用力矩的影响.关键词力矩;引力方向;摆平面分类号O313.31前言《大学物理》1988年第8期上刊登了“从杆状人造卫星的摆动看质心和重心的区别”的译文〔1〕,该译文以杆状人造卫星的摆动为例,说明质心和重心的区别无疑是恰当的.但是,在计算卫星的摆动周期时,对卫星所受力矩的分析尚有不到之处:一是在考虑地球引力对于杆状体质心产生的矩时,仅考虑了引力大小不均匀因素造成的对质心产生的不为零的引力矩,而未考虑引力方向不平行因素造成的对质心产生的引力矩,实际上二者的数量级相同,都不能忽略;二是在计算杆状体各微元获得径向加速度所需的径向力(此乃原译文述语,本文称之为惯性离心力)对质心产生的矩时,未考虑摆动平...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理实验》1997年03期
物理实验

三线扭摆摆动周期的探讨──一次理论与实验相结合,解决实际问题的有益尝试

学生做过“用三线悬盘法测物体的转动惯量”实验之后,在问题讨论中提出:圆盘上放圆环后测得的周期T’,一定大于不放圆环时的周期T。即圆盘上放圆环后,其摆动周期变大.学生的这一结论引起了教师的重视,据了解,做过实验后有这种看法的学生不在少数.于是,我们适时地引导学生对三线摆的摆动周期问题进行研究.先从实验出发,揭露问题,激发兴趣;再进行理论分析,找出规律;最后用实验验证规律.使学生不仅熟悉了量具的使用,加深了对转动惯量概念的理解,而且在研究方法方面,受到了一次初步训练,提高了解决实际问题的能力.一、扭摆的摆动周期与其回转半径成正比我们实验中所用圆盘直径D一14·0。m,圆环的内、外径分别为测得盘加环的周期T’总大于盘的周期了”。,学生正是由此得出了前述的片面结论.针对这种情况,我们找来内、外径均较小的两个圆环,让学生先后在两套扭摆上再做实验,数据见表1,出乎他们预料的是这时候T’<T。他们迷惑了,急切地想知道这是为什么?设圆盘和盘加环...  (本文共2页) 阅读全文>>

《鞍山师范学院学报》1986年03期
鞍山师范学院学报

大角度摆动周期和误差的估计

在研究单摆、复摆和类似摆动的时候,经常涉及到周期的计算问题。周期的大小与摆动时摆动角度有很大关系,只有当摆动角度很小时(往往限制在0(5。的范围内),周期才与角度无关(实际上这种无关也是近似的,只是误差很小而已)。在摆动角度较大时,摆动周期又怎样呢?几种常见的理论力学教材上都没有详细的解算。q。s有的教材上也只是给出 J—1一粗略的公式。 ’而对大角度摆动的周期与通用的摆动周期公式T=撕./÷计算出的周 ,’ 6期之间的误差,乃至用级数计算,因取项不同而带来的误差都没有做出计算和估计,本文拟就大角度摆动的周期问题做一探讨,并对误差问题做出估计。 如图,轻而不可伸缩的长为1的绳子一端系质量为m的小球,一端悬挂在O点上,把m拉至A点,使I与铅直线OB间的夹角为0。,放手后使之摆动,构成一单摆。 忽略空气阻力,小球在重力和绳子张力的作用下的运动微分方程为: ●● 什 O+÷sinO=O 当摆动角e很小时,即0。很小(因O。是摆动时的最...  (本文共6页) 阅读全文>>

《宇航计测技术》1982年06期
宇航计测技术

再谈“三线摆的摆动周期”

在“三线摆的摆动周期”一文中叙述了长摆线三线摆(当LloR时)的摆动周期,当它以小角度摆动时,其摆动周期是简谐振荡的周期;当它以大角度摆劫时,其摆动周期是简谐振荡周期乘一个第一类椭圆积分修正系数。对于短摆线三线摆(当L 在“三线摆的摆动周期”一文中叙述了长摆线三线摆(当L10R时)的摆动周期,当它以小角度摆...  (本文共7页) 阅读全文>>