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zkd_

铜虫 (小有名气)

[求助] 如何用拉格朗日方程计算考虑弹簧质量的振动

假定振动发生在光滑水平面上,然后质量不大不会引起弹簧弯曲,然后弹簧质量分布均匀,系了个质量为M的木块。
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walk1997

金虫 (著名写手)

不是照样写动能和势能么 只是整个动能需要积分一下
2楼2013-01-22 11:57:40
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zkd_

铜虫 (小有名气)

就当木块是粘在弹簧上的。
动能如何积分呢?势能要不要积分?
3楼2013-01-22 17:04:46
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leedobb

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
华丽的飘过: 金币+7, 3q 2013-01-23 10:13:30
zkd_: 金币+3, 有帮助 2013-01-23 10:49:26
假设弹簧常数为k,原长为L
把弹簧用参数坐标s=0~L标记。假设某一状态用收缩率函数
f(s,t)来表达,则此时弹簧的长度为
L(t) = ∫f(s,t) ds,
在s段,弹簧的势能为1/2 k L (f(s,t) -1)^2 ds
                    动能为 1/2 rho ds (dx(s,t)/dt)^2
其中
  x(s,t) = ∫f(tao,t) d tao (积分限由0到s,假设0端固定)
再加上木块的就行了。

但要注意,此时的变分不能再用欧拉拉朗日方程套了。得自己慢慢变。
有一天,我打了个瞌睡就到了这里,但我知道我掉入了时光的循环中,虽得以永生,但只有第一个循环有意义。
4楼2013-01-23 01:39:31
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33221100

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

这个问题已经不再是个问题了,有明确的解答,虽然有点麻烦。
5楼2013-01-26 12:30:45
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33221100

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
zkd_: 金币+2, 有帮助, 在哪本书上? 2013-01-27 19:37:06
这个问题的解决需要用数学物理方程来求解,那是准确的,还有近似的方法,譬如在形变量各处均匀假设下的近似解,那只需考虑弹簧质量的三分之一加到M上去即可。这是许多教材上都有的,这其实是一阶振动模态下的一级近似解。还有更准确的二级近似解、……,也有二阶振动模态的解,……。但实际振动还是以一阶振动是为主的,其余都微不足道。所有这些也都可以用有限元分析进行精确验证,毫无问题。
6楼2013-01-26 12:54:33
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33221100

木虫 (正式写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by 33221100 at 2013-01-26 12:54:33
这个问题的解决需要用数学物理方程来求解,那是准确的,还有近似的方法,譬如在形变量各处均匀假设下的近似解,那只需考虑弹簧质量的三分之一加到M上去即可。这是许多教材上都有的,这其实是一阶振动模态下的一级近 ...

书上目前暂时还没有,也许将来会有,但是研究成果已经有,有疑问可以联系我。
7楼2013-01-28 20:15:59
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zkd_

铜虫 (小有名气)

引用回帖:
7楼: Originally posted by 33221100 at 2013-01-28 20:15:59
书上目前暂时还没有,也许将来会有,但是研究成果已经有,有疑问可以联系我。...

那就是在什么论文上?
8楼2013-01-29 10:30:21
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33221100

木虫 (正式写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by zkd_ at 2013-01-29 10:30:21
那就是在什么论文上?...

网上搜一下就有
9楼2013-01-30 09:15:29
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