地震作用下容器中液体晃动质量弹簧模型

盾构隧道壳-弹簧模型与梁-弹簧模型计算比较——本文论述了盾构隧道的经典计算模型，针对其不足设计了新的计算模型——壳一弹簧模型。与目前普遍使用的梁一弹簧模型进行计算比较，发现壳一弹簧模型能较好地反映结构的三维受力情况，梁一弹簧模型计算结果可能偏于...

弹簧质量阻尼系统模型

在传统单一质点-弹簧模型的基础上考虑双质点-弹簧模型,应用牛顿第二定律实现了在质点起升和下降两种条件下系统中弹簧力的求解.

轻弹簧不计自身质量，它的力学特征是：既可以发生拉伸形变，也可以发生压缩形变，弹力方向沿弹簧方向，弹簧两端弹力的大小相等，方向相反．

弹簧类题目是高考中出现盎多的模型之一，在填空、实验、解答题中都经常出现，考查范围很广，笔暑经过总结，现分类归纳如下，仅供学习者参考．

弹簧振子模型是一个理想化模型，也是教学中的难点。本文结合若干例题对弹簧振子的成立条件、受力特征、运动特征、能量特征进行了讨论。

弹簧振子是一种理想模型．在这个系统中，不计弹簧的质量和运动中的阻力，与弹簧连接的小球能看作一个质点，小球在弹簧的弹性限度内运动，弹簧振子做简谐运动，如图1所示，它具有以下的特点：

轻质弹簧（不计质量）是一种理想化的模型。由于其力学特征、能量特征，空间性、对称性、渐变性等方面的显著特点，使其成为考查分析能力、推理能力、判断能力的重要工具。而与弹簧有关的试题也成为各地历年高考中的热点。

动量守恒(二)——弹簧连接体模型 1、在如图所示的装置中，木块b与水平面间的接触面是光滑的，子弹a沿水平方向向射入木 块后并留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将木块、弹簧、子弹合在一起作为研究对象，则此 系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中[??] a．动量守恒，机械能守恒? b．动量不守恒，机械能不守恒? c．动量守恒，机械能不守恒? d．动量不守恒，机械能守恒 2、如图所示放在光滑水平桌面上的a、b木块中部夹一被压缩的弹簧,当弹簧被放开时,它 们各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地上.a的落地点与桌边水平距离0.5米,b 的落点距桌边1米，那么 a．a、b离开弹簧时速度比为1：2??????? b．a、b质量比为2：1 c．未离弹簧时，a、b所受冲量比为1：2? d.未离弹簧时，a、b

动量守恒(二)——弹簧连接体模型 1、在如图所示的装置中，木块b与水平面间的接触面是光滑的，子弹a沿水平方向向射入木 块后并留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将木块、弹簧、子弹合在一起作为研究对象，则此 系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中[??] a．动量守恒，机械能守恒? b．动量不守恒，机械能不守恒? c．动量守恒，机械能不守恒? d．动量不守恒，机械能守恒 2、如图所示放在光滑水平桌面上的a、b木块中部夹一被压缩的弹簧,当弹簧被放开时,它 们各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地上.a的落地点与桌边水平距离0.5米,b 的落点距桌边1米，那么 a．a、b离开弹簧时速度比为1：2??????? b．a、b质量比为2：1 c．未离弹簧时，a、b所受冲量比为1：2? d.未离弹簧时，a、b

提出一种新的竖向弹簧-钢球隔震系统隔离水平地震作用的隔震方法,用势能不变值原理与“对号入座”法则建立该隔震系统的振动方程,分析各控制参数对该隔震系统地震反应的影响.研究结果表明,该隔震系统结构简单,隔离水平地震作用效果显著。

例1s1和s2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1＞k2;a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物块,ma＞b.将弹簧与物块按图1所示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最小,则应使()

弹簧有一定的质量，其自身的重力和弹力之比较小，简单物理研究可以通过忽略弹簧的质量来研究相对应的物理知识．由于“轻弹簧”质量不计，选取任意一小段弹簧，其两端所受张力一定相等，其弹力的主要特征是：①轻弹簧能产生沿弹簧轴线伸缩方向的压力或拉力；②轻弹簧各处受力大小相等，且与弹簧形变的方向相反；③轻弹簧产生的弹力是连续变化的，

通过土颗粒之间的连接其在土体受力过程中的变形特性,根据弹塑性理论建立土体的并联弹簧模型。结合土体在受力过程中处于塑性流动的连接数目和土体中连接总数目的比值来建立土体的损伤变量,进而推导出土体受力时的应力应变关系。实例表明,所推导的土体本构关系是合理的。

中学物理竞赛涉及到考虑质量的弹簧问题,涉及的弹簧通常有3种状态:静止态、简谐运动态与缓慢运动的准静态,而与弹簧问题相关的理论:胡克定律、弹性势能表达式以及简谐运动规律都是基于无质量弹簧导出结果的,因此遇到有质量弹簧问题时,学生首先想到的是模型化方法与微元思想,把质量均匀分布的弹簧处理成为无质量弹簧问题,其模型变为一小段无质量弹簧与小质元串联,可用如图1表示.

在容器中装置隔板来抑制液体晃荡是一种常见的工程措施。此文针对具有隔板的矩形容器中液体晃荡问题,采用时域高阶边界元方法建立了自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用了半混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,并运用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过与文献的数值结果的对比,验证了本模型的准确性。通过大量数值试验,研究了隔板位置、尺寸和形式等因素对容器内晃荡液体运动特性、动力特性和容器固有频率的影响。

在质点—弹簧体系数学模型的基础上,结合有限元分析,提出了沉管隧道土体地震反应的离散化分析方法,并结合广州洲头咀隧道工程实例,采用人工合成基岩加速度时程,运用时程动力法分析了隧道底部土体表面的地震响应时程,并与剪切波速传播理论的计算结果进行了对比.结果表明,采用质点弹簧体系计算得出的土表峰值位移较大,分析认为是由于弹簧质点体系计算中阻尼比取值小于剪切波速传播理论中阻尼比取值所致,建议在实际使用中采用质点弹簧体系的计算结果,按照剪切波速传播理论的计算结果可作为参考.

针对任意单元形状和材料参数,通过引入附加节点和附加弹簧建立了一种三角形弹簧质点模型.首先给出弹簧刚度参数及附加节点坐标的解析公式,以实现有限元模型和弹簧质点模型三角形单元刚度矩阵的精确相等;然后考虑弹簧质点模型中可能出现的负刚度弹簧,进一步完善了弹簧质点模型形变计算方法.基于平面柔性体的数值模拟结果表明,文中提出的弹簧质点模型和形变计算方法精度好、效率高,且更具通用性.

基于空气动力学、流体力学及工程热力学等理论建立一种包括节流孔、连接管路和各个气室的空气弹簧非线性动力学模型(tpl-asn模型)。利用simpack动力学仿真软件及自行编写的空气弹簧动态特性仿真软件asds分别建立包含等效模型、线性模型和tpl-asn模型的1/4车动力学仿真模型,并对某高速动车组空气弹簧进行不同激励幅值和频率下的动态特性仿真分析,将仿真计算获得的动刚度、阻尼比和传递比与试验结果对比。结果表明,等效模型和线性模型的仿真结果与试验结果差别较大,不能准确反映动刚度、阻尼比和传递比的幅变特性和频变特性,而tpl-asn模型仿真结果与试验结果吻合度较高,能准确地反映动刚度、阻尼比和传递比的幅变特性和频变特性,表明所建立的tpl-asn模型能够准确地模拟空气弹簧真实的非线性特性。

弹簧振子模型是一个理想化模型,也是教学中的难点.本文结合若干例题对弹簧振子的成立条件、受力特征、运动特征、能量特征进行了讨论.

近些年,有关弹簧问题频繁出现于高考题中,由于其受力与运动的复杂性往往成为解题难点,而弹簧振子模型是我们熟知的,它的运动是一种简谐运动,所以在分析振子或与之相连物体的运动时,可以从中提取出简谐运动的一些规律,就能容易地找到解决问题的突破口.下面是笔者妙用弹簧振子的振动规律来求解物体运动的典例.

在中学阶段，试题中凡涉及的弹簧都不考虑其质量，称之为“轻弹簧”，是一种常见的理想化模型。高考对这种模型经常涉及--以弹簧为载体，设置复杂的物理情景，考查弹簧的瞬时问题、物体的平衡、牛顿运动定律的应用及能的转化与守恒等。