哈工大工程系统建模与仿真实验报告 .pdf

研究生学位课

《工程系统建模与仿真》实验报告

（2017年秋季学期）

姓名

学号

班级研一

专业机械电子

报告提交日期

哈尔滨工业大学

《工程系统建模与仿真》实验报告

报告要求

1.实验报告统一用该模板撰写：

(1)实验名称

(2)同组成员（必须写）

(3)实验器材

(4)实验原理

(5)实验过程

(6)实验结果及分析

2.正文格式：小四号字体，行距单倍行距；

3.用A4纸单面打印；左侧装订；

4.报告需同时提交打印稿和电子文档进行存档，电子文档请发送至：

***********。

5.此页不得删除。

评语：

实验一成绩（10分）：教师签名：

实验二成绩（10分）：

实验三成绩（10分）：

总分（30分，占总成年月日

绩的30%）：

1

《工程系统建模与仿真》实验报告

实验一报告正文

一、实验名称

TH－I型智能转动惯量实验

二、同组成员（必须写）

17S

三、实验器材（简单列出）

1.扭摆及几种有规则的待测转动惯量的物体

2.转动惯量测试仪

3.数字式电子台秤

4.游标卡尺

四、实验原理（简洁）

将物体在水平面内转过一角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕

垂直轴作往返扭转运动。

根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度θ成正比，

即

M＝－Kθ（1）

式中，K为弹簧的扭转常数，根据转动定律

M＝Iβ

式中，I为物体绕转轴的转动惯量，β为

角加速度，由上式得

M



（2）

I

K



2

令,忽略轴承的磨擦阻力矩，由式（1）、（2）得

I

d2K



2



2

dtI

上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比，

且方向相反。此方程的解为：



Acos(t)

式中，A为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动周期为

2I

T2（3）

K

由式（3）可知，只要实验测得物体扭摆的摆动周期，并在I和K中任何一

个量已知时即可计算出另一个量。

五、实验过程（简洁）

1.用游标卡尺测出实心塑料圆柱体的外径D、空心金属圆筒的内、外径D