张力梯度对弦线上驻波波长的影响研究

发布时间：2025-04-22 23:30

　　 研究了弦线上张力梯度对驻波波长的影响。理论上给出了弦线上存在张力梯度时驻波波长的数学表达公式,并数值仿真研究了4种不同张力梯度条件下弦线上的波长变化曲线。结果表明弦线上张力越大,驻波波长越大;弦线上张力梯度越大,驻波波长变化越大。实验研究了有、无张力梯度情况下驻波波长的分布,实验结果和理论研究结果一致。

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【部分图文】：

图1 弦线上张力分布曲线

一般所用到的弦线为铜线，其杨氏模量为Y=2.0×10-11，横截面积为s=0.05×10-6m2，假设张力T0=1.3N，质量m0=10-2kg，松弛状态下长度l0=2m，固定振动频率100Hz。那么在张力梯度kg=0N/m、0.245N/m、0.490N/m、0.7....

图3 张力和波长关系曲线图

以kg=0.735N/m为例，分析弦线上张力和波长的对应关系，如图3所示。可以看出，波长和张力之间不再是简单的线性关系，这与表达式(1)中的斜率为1/2的线性关系有所区别。2实验研究与分析

图4 驻波波长在弦线长度上的变化

利用PW-SWE-Ⅱ弦线上驻波实验仪，我们对张力均匀情况下、张力有一定梯度分布两种情况下的驻波波长进行了测量，实验数据如表1所示，其中数据均为多次测量结果的平均值。利用Origin软件，可得到在有、无张力梯度对比图，如图4所示。从图中可以看出，当弦线上存在有张力梯度时，驻波波长变....

图2 弦线上波长及变化分布曲线

图1弦线上张力分布曲线图2弦线上波长及变化分布曲线

本文编号：4040876