通過對多種彈簧模型進行物理分析,并運用python對其運動狀態(tài)進行定量模擬,探究在不同情況下數(shù)值模擬方法在研究彈簧問題時的可靠性與可行性。實驗中模型的選擇從理想模型和經(jīng)典模型開始,選取了1D簡諧運動模型、圓周運動模型和1D多彈簧串聯(lián)模型,通過比對模擬結(jié)果和理論解析結(jié)果證明了該研究方法的可靠性。同時也將此研究方法拓展至沒有解析解的復(fù)雜模型,包括2D彈簧網(wǎng)格以及有摩擦力存在的情況,通過對整個模型在一部分受力之后運動情況的模擬,并利用能量守恒、動量守恒等物理思想進行定性驗證。 

【文章來源】：中國高新科技. 2019,(13)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

2D模型示意圖

詰鈉淥?∏?也會隨之運動。如果將模型兩端的小球固定住的話便可用來模擬彈簧震動，并可使用模擬得出的數(shù)據(jù)再對其加以運算，通過對比振弦基頻公式來驗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證代碼基本正確性，并不對其進行深入研究。2D模型模擬7.5s后生成的圖像如圖7所示，因為整個模型并沒有受到外力，所以處于相對靜止狀態(tài)。圖62D模型示意圖圖72D模型模擬7.5s后生成的圖像圖3單彈簧圓周運動模型運行50s后生成的圖像1圖4單彈簧圓周運動模型運行50s后生成的圖像2圖2單彈簧圓周運動示意圖

將模型兩端的小球固定住的話便可用來模擬彈簧震動，并可使用模擬得出的數(shù)據(jù)再對其加以運算，通過對比振弦基頻公式來驗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證代碼基本正確性，并不對其進行深入研究。2D模型模擬7.5s后生成的圖像如圖7所示，因為整個模型并沒有受到外力，所以處于相對靜止狀態(tài)。圖62D模型示意圖圖72D模型模擬7.5s后生成的圖像圖3單彈簧圓周運動模型運行50s后生成的圖像1圖4單彈簧圓周運動模型運行50s后生成的圖像2圖2單彈簧圓周運動示意圖

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



本文編號：3305136