受迫振动实验的虚拟仿真研究#br#

doi:10．14139/j．cnki．cn22-1228．2026．05．017

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摘要用 LabVIEW 成功搭建《波尔共振仪研究受迫振动》的虚拟仿真实验平台，实现了自由振动、阻尼振动与受迫振动全过程的数字化模拟。平台通过多维图形直观呈现了振动的幅度、角速度及频谱特征，并稳定再现了典型的幅频与相频特性曲线。数据处理模块利用 LabVIEW 内置的最小二乘法拟合算法，自动完成摆轮振幅 θ 和振动周期 T 的曲线拟合与参数求解。多次仿真结果表明，所得阻尼系数等关键参量的测量值以及生成的幅频与相频特性曲线与理论模型高度一致，表明仿真实验具有较高的
精确度和稳定性。该平台可替代传统通过观察抽象摆轮摆动从屏幕读取数据的方式，通过使用轻便的计算机程序实现从实验原理到实验过程再到实验数据的可视化，帮助学生更直观地理解受迫振动现象。

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	尹航
	李春辉
	李楚涵
	张凯翔
	何学敏

关键词: 虚拟仿真阻尼共振幅频相频特性

Abstract: A virtual simulation experimental platform for Study of Forced Vibration Using Pohl's Ｒesonance
Apparatus was successfully developed using LabVIEW，enabling digital simulation of the entire process
encompassing free vibration，damped vibration，and forced vibration．The platform provides multi-dimensional
visualizations that intuitively present vibration amplitude，angular velocity，and spectral characteristics，and
stably reproduces typical amplitude-frequency and phase-frequency characteristic curves．The data processing
module leverages the built-in least squares fitting algorithm of LabVIEW to automatically perform curve fitting
and parameter extraction for the pendulum amplitude θ and oscillation period T．Multiple simulation results
demonstrate that the measured values of key parameters such as the damping coefficient，along with the
generated amplitude-frequency and phase-frequency characteristic curves，are in excellent agreement with the
theoretical model，indicating high accuracy and stability of the simulation experiment．This platform replaces the
traditional method of reading data from a screen by observing Abstract:pendulum motion． By employing a
lightweight computer program，it achieves visualization from experimental principles to experimental procedures
and then to experimental data，helping students understand forced vibration phenomena more intuitively．

Key words: Virtual simulation damping resonance amplitude-frequency phase-frequency characteristics

发布日期: 2026-10-25

O 422

基金资助: 南京邮电大学大学生创新创业训练计划项目(CXXYB2025204)

引用本文:

尹航, 李春辉, 李楚涵, 张凯翔, 何学敏 . 受迫振动实验的虚拟仿真研究#br#[J]. 大学物理实验, 2026, 39(5): 103-110.
YIN Hang, LI Chunhui, LI Chuhan, ZHANG Kaixiang, HE Xuemin . Virtual Simulation Ｒesearch on Forced Vibration Experiment. Physical Experiment of College, 2026, 39(5): 103-110.

链接本文:

https://dawushiyan.jluct.edu.cn/CN/10．14139/j．cnki．cn22-1228．2026．05．017 或 https://dawushiyan.jluct.edu.cn/CN/Y2026/V39/I5/103

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