Volume 3,Issue 9
Fall 2025
基于 MATLAB/Simscape Multibody的弹簧摆运动模拟
基于 MATLAB/Simscape Multibody仿真平台构建了弹簧摆系统的动力学模型。仿真结果符合弹簧摆的复合运动可分解为径向弹性振动与横向单摆运动的非线性叠加，两者的动力学耦合特征由初始条件决定这一结论。相较于传统理论推导或实验探究的教学模式，本方法有效降低了复杂力学系统分析对数学建模能力与实验设备的依赖，提高了知识传递效果，在深化学生物理规律认知与培养学生工程实践能力方面具有应用价值。
[1]康颖 . 大学物理（下册）[M]. （第五版）. 北京 : 科学出版社 , 2025. :1-2,7-8.
[2]杨正波 , 夏清华 , 刘思平 . 不同控制参数下的弹簧摆 [J] .大学物理 , 2011, 030(005):23-26,42.
[3]何玉吉 , 汪金芝 , 梁卓凡 , 等 . 弹簧摆动力学行为演示仪 [J]. 大学物理 , 2021, 40(3): 62-65.
[4]司丽荣 , 张竞夫 . 弹簧摆内共振现象的实验研究 [J]. 物理实验 , 2002(3): 9-12.
[5]管慧 , 李维善 . 弹簧摆运动的研究 [J]. 大学物理 , 2010, 29(3): 16-20.
[6]董雨萱 , 余家辉 , 叶晓阳 , 等 . 基于图像识别技术的弹簧摆动力学实验研究 [J]. 大学物理实验 , 2022, 35(2): 73-78.
[7]陈林 , 桑芝芳 . 基于 GeoGebra对一种弹簧摆问题的可视化研究 [J]. 物理通报 , 2021(3): 43-46+50.
[8]赵文丽 ,张红 ,厉桂华 ,高峰 . 基于 Mathematica的弹簧摆内共振现象研究 [J].物理通报 , 2022(4):33-36.
[9]张义灵 ,蓝冬云 ,张振美 ,等 .基于 Matlab的弹簧摆内共振与混沌运动研究 [J].大学物理实验 , 2020, 33(4):84-89.
[10]汪慧琴 , 韩美娟 . 实验探究弹簧摆的运动规律 [J]. 物理教学 , 2019, 41(8): 27-31.
[11]朱国强 , 姚梦真 , 陈峻峰 . 实验验证和数值仿真一个弹簧摆问题 [J]. 物理教师 , 2022, 43(8): 58-60.
[12]陈自强 皮飞鹏 . 命制弹簧摆试题应当如何设置题设条件——以弹簧摆简单周期运动参数条件为例 [J]. 物理教学 , 2023, 45(4): 53-55+24.
[13]江小萍 文伟 张乐 . 基于 Mathematica的弹簧摆模型研究 [J]. 物理教学探讨 , 2024, 42(12): 79-81.
[14]吴迪 , 刘军 , 徐朋 , 等 . 基于 Simulink S-函数的物理实验动画设计 [J]. 大学物理实验 , 2011, 24(2): 87-90.
[15]邓正隆 . 惯性技术 [M]. 哈尔滨 : 哈尔滨工业大学出版社 , 2006.2:14-21.