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正弦振动加速度与速度与振幅与频率关系.doc

上传人:weiwoduzun 文档编号:2879462 上传时间:2018-09-29 格式:DOC 页数:2 大小:32KB
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资源描述

1、正弦振动一共有四个参数来描述,即:加速度(用 a 表示)m/s2速度(用 v 表示) m/s位移(用 D 表示)行程(2 倍振幅)m频率(用 f 表示)Hz公式:a=2fvv=2fd(其中 d=D/2)a=(2f)2d (2 为平方)说明:以上公式中物理量的单位均为国际单位制例如频率为 10HZ,振幅为 10mmV=2*3.1415926*10*10/1000=0.628m/sa=(2*3.1415926*10)2*10/1000=39.478/m/s2正弦运动 振幅 5mm 频率 200HZ 我想你是在做一个弹簧振子,加速度是变化的,我想你需要的应该是弹簧的弹性系数 k首先写出振动方程 Y5

2、sin(x/200)根据设计要求,弹簧要使振子在 1/200s 的时候运动距离达到 5mm,速度由最大的 V0 变为 0,在这个过程中属于变力做功,(不知道你会积分不?)如果不会也没有关系,我们知道弹簧的弹性势能为 0.5kH2(式中 H 是弹簧的伸长量),在达到振幅时,H5mm510(-3)m应用动能定理:0.5kH2=1/2mV02同时,应满足时间频率要求,应用动量定理,就必须用积分了,弹力在1/800(完成 1/4 周期需要的时间)时间内的冲量为 I,I 是以函数 kHt 为被积函数,对 H 由 0 到 5,t 由 0 到 1/800 的定积分,即 I6.2510(-5)k由动量定理 I

3、mV1-mV0,得,mV0 6.2510(-5)k联立两式解得:k256m (式中 m 不是单位,是振子得质量)而且初速度为 400 米每秒振动台上放置一个质量 m10kg 的物体,它们一起上下作简谐振动,其频率 10Hz、振幅 210 -3,求:(1)物体最大加速度的大小;(2)在振动的最高位置、最低位置,物体分别对台面的压力。解:取 轴竖直向下,以振动的平衡位置为坐标原点,列运动方程 cos(2 )于是,加速度 a4 cos(2 )(1)加速度的最大值 am4 7.9 -2(2)由于物体在振动过程中仅受重力 m 及竖直向上的托力 ,按牛顿第二定律在最高位置 m m am m( am)19.

4、1N这时物体对台面的压力最小,其值即 19.1N在最低位置 m m( am) m( am)177N这时物体对台面的压力最大,其值即 177N频率为 60HZ,振幅为 0.15mm 的正弦振动,换算成加速度是多少只要了解一下其物理方法就不难得到结果了。1、先列出正弦振动信号的表达式:x(t)=Asin(t),=2f。2、振动位移信号的两次微分就是加速度振动:a(t)=Bsin(t)。3、加速度幅值就等于:B=-A(2)。其中要注意的就是物理单位应该准确。把振动表达式写出来,就是位移振幅 sin(2ft 常数) 。微分两次。你说的振幅应该就是峰值拉,不会是指的峰峰值什么的,所以直接算就行了。记得把

5、单位换成 m。应该是(0.15/1000)(260) (260 )主任给的式子, 为标准公制, 其加速度单位为 m/(s*s)若使用重力加速度, 式子为 g=.1022*A*f2A 单位为 my = A*cos(t)=A*cos(2ft)一阶导数 dy/dt = -2fA*sin(2ft) (一阶导数对应 速度 的周期变化)二阶导数 d2y/dt2 = -(2f)2 * A * cos(2ft)(二阶导数对应 加速度的周期变化。 )当 cos(2ft) 取最大值 1 时,也就是 y=A 时,加速度最大。最大的加速度为 (2f)2 * A = (2 * 3.14 * 50hz)2 * 0.5mm = 49.3 m/s2amax=2A 加速度的最大值等于圆频率平方和振幅的乘积1g=9.8m/s2 加速度 =0.002*f2*D(单位 g) f=频率(单位 Hz)

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