基于不倒翁-转子-黏滞阻尼-磁的四合一杆

doi:10．14139/j．cnki．cn22-1228．2026．01．007

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摘要杆是一种常见的，基础的物理模型，而不倒的杆就是经典模型之一，此类模型着重研究杆的平衡原理和稳定性。以杆加装不倒翁底座为基础模型，外加陀螺转子、钟摆式阻尼或黏滞式阻尼，缠绕线圈并外加磁场去建立模型，通过复合式实验，测定最大倾斜角及恢复时间，利用 Matlab 进行可视化数据处理，反映杆在不同方法下的稳定程度。对于杆的不确定度进行分析计算，并得出最大倾斜角的恢复时间的可信赖程度。结果表明最佳实验方案:不倒翁底座 + 陀螺转子 + 黏滞式阻尼 + 磁场稳定法对于杆的稳定程度效果最好，能够极大提高杆的抗风能力。

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关键词: 不倒杆陀螺转子黏滞式阻尼磁场

Abstract: Studying the tensile mechanical response characteristics of natural rock samples and bolted rock
samples under different moisture content conditions is of great practical significance．Brazilian splitting tests
were carried out on unbolted and bolted specimens with different moisture contents to analyze the influences of
moisture content and bolts on the tensile strength of the specimens，and to investigate the mechanism by which
bolts inhibit the dilatational tensile failure of surrounding rock in roadways．The results indicate that:(1)The
strength of rock specimens decreases significantly under the hydration effect．(2)Bolts can enhance the tensile
strength of rock specimens;compared with dry specimens，the enhancement effect of bolts on the tensile
strength of water-bearing rock mass is more pronounced．(3)After the tensile failure of the bolted rock mass，
the rock mass still retains a certain load-bearing capacity due to the action of bolts．This study can provide a
reference for the bolt support design of rock roadways under different moisture content conditions．

Key words: moisture content reinforced rock mass tensile strength failure characteristics

发布日期: 2026-02-25

ZTFLH:

O 317+．1

基金资助: 2023 年华南农业大学重点教改项目(JG2023039);广东省自然科学项目(2020A1515010634)

引用本文:

徐初东 , 王楠渝, 黄烁韩, 王家旺, 方思茗, 谭诗其. 基于不倒翁-转子-黏滞阻尼-磁的四合一杆[J]. 大学物理实验, 2026, 39(1): 42-47.
ZHANG Hongcheng, HAN Sen , WEI Qimao, ZHANG Heng, CHEN Lintao. Experimental Study on Tensile Mechanical Properties of BoltedＲock Mass Under Different Moisture Content Conditions#br#. Physical Experiment of College, 2026, 39(1): 42-47.

链接本文:

https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10．14139/j．cnki．cn22-1228．2026．01．007 或 https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2026/V39/I1/42

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