基于Python的单摆非线性动力学研究  

Nonlinear Dynamics of a Simple Pendulum Based on Python

作　　者：韦仙 杨陈露 尚敏婕 王昕萌 吴彦霞 WEI Xian;YANG Chenlu;SHANG Minjie;WANG Xinmeng;WU Yanxia(Department of Science,Taiyuan Institute of Technology,Taiyuan 030008,China)

机构地区：[1]太原工业学院理学系,山西太原030008

出　　处：《大学物理实验》2024年第3期99-105,共7页Physical Experiment of College

基　　金：山西省基础研究计划青年科学研究项目(20210302124264);山西省高等学校一般性教学改革创新项目(J20231319);山西省高校科技创新项目(2021L540)。

摘　　要：利用拉格朗日方程求解单摆的非线性动力学问题,并结合Python进行数值模拟,研究阻尼因素和扭矩驱动对单摆运动影响,模拟结果展示了单摆运动过程中摆角和角速度随时间的变化、相轨迹的演化,以及单摆在强驱动下出现的混沌现象。The nonlinear dynamics of a simple pendulum is solved using lagrange equation,and the numerical simulation is carried out with Python software.The influence of damping factor and torque drive on the motion of simple pendulum is investigated.The simulation results present the variation of the pendulum angle and angular velocity with time,the evolution of the phase trajectory,and the chaotic phenomenon under strong driving force.

关 键 词：单摆系统 PYTHON 相轨迹 混沌 

分 类 号：O31[理学—一般力学与力学基础]