基于Mathematica 数学软件的玻尔共振实验综合研究

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180478

大学物理 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (4): 37-41.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.180478

基于Mathematica 数学软件的玻尔共振实验综合研究

梁燕旋，梁建新，傅征，张亚萍，陈褚鸿续，张继平

1.中国石油大学( 华东) 石油工程学院，山东青岛266580; 2.中国石油大学( 华东) 理学院，山东青岛266580; 3.中国石油大学( 华东) 地球科学与技术学院，山东青岛266580

收稿日期:2018-08-26 修回日期:2018-11-12 出版日期:2019-04-20 发布日期:2019-05-09
通讯作者: 张亚萍，E-mail: zhangyp@ upc.edu.cn
作者简介:梁燕旋( 1997—) ，男，广西钦州人，中国石油大学( 华东) 石油工程学院2015 级本科生.
基金资助:
教育部高等学校教学研究项目( DWJZW201603hd) ; 山东省本科高校教学改革研究项目( 2015M022) ; 中国石油大学( 华东) 研究性
教学改革项目和教学改革项目( YK201520; JY-B201635) ; 大学生创新训练计划项目( 20181488) 资助

A comprehensive analysis of Bohr resonator experiment based on Mathematica simulation

LIANG Yan-xuan1，LIANG Jian-xin2，FU Zheng3，ZHANG Ya-ping2* ，CHEN Chu-hong-xu2， ZHANG Ji-ping2

1. School of Petroleum Engineering China University of Petroleum，Qingdao，Shandong 266580，China; 2. College of Science China University of Petroleum，Qingdao，Shandong 266580，China; 3. School of Geosciences，China Universityof Petroleum，Qingdao，Shandong 266580，China

Received:2018-08-26 Revised:2018-11-12 Online:2019-04-20 Published:2019-05-09

摘要/Abstract

摘要： 对单自由度线性机械振动的研究常采用玻尔共振仪进行测量与分析，但结合该仪器进行受迫振动过程模拟仿真的

研究还较少.本论文采用Mathematica 数学软件编写相关仿真程序，对玻尔共振仪受迫振动的幅频特性、相频特性进行数值模

拟与解析模拟，并将模拟结果与实验结果进行精度分析，从而对数值模拟和解析模拟两种仿真算法进行优劣分析.此外还使用

Mathematica 数学软件突破玻尔共振仪的现有实验条件功能局限，通过建立整个振动动力学过程的相图、频谱曲线等，从而可

以更为深入地研究机械振动规律，拓展Mathematica 数学软件在实验分析中的应用范围.

关键词: 玻尔共振仪, Mathematica, 机械振动, 模拟仿真

Abstract: Bohr resonator is often used to the single degree of freedom linear mechanical vibration research with

measurement data and Mechanism analysis. However，there is few research on the simulation of forced vibration

process with this instrument. In this paper，we use the Mathematica software to edit the relevant simulation program

in order to gain the numerical simulation results and analytic solutions for the amplitude-frequency characteristics

and phase-frequency characteristics of forced vibration with Bohr resonator. Through the precious error analysis of

simulation results and instrument experimental results，the advantages and disadvantages of the two simulation algorithms

are discussed. In addition，we also use the Mathematica software to break through the function limitation of

Bohr resonator，under the current experimental conditions，in order to study the mechanical vibration law more

deeply and expand the application of the Mathematica software in experiment analysis.

Key words: Bohr resonance experiment, Mathematica, vibration, simulation

梁燕旋, 梁建新, 傅征, 张亚萍, 陈褚鸿续, 张继平. 基于Mathematica 数学软件的玻尔共振实验综合研究[J]. 大学物理, 2019, 38(4): 37-41.

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