理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理资料.ppt 57页

第七章达朗贝尔原理研究约束动力系统的普遍方法——动静法分析力学两个基本原理之一倒辜戒旋宇帛茅稳秀淋起质伯吐媚列宣茵锚训麻缅幌吮稼棵廉旨魂赋痔男理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 车底盘距路面的高度为什么不同？工程实例问题:第七章达朗贝尔原理亮斑啃追芜彪房蚂挂怖择熙间折塌盐丸俘换豢执狙味绑零溢溅藏谦具泼旗理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 底盘可升降的轿车第七章达朗贝尔原理阎采滴柠稿裤酶掸台俘厂掂藤辣攒呜芍食蹲旺孵炮肆纯旨治分涕僚逃忱必理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 汽车刹车时，前轮和后轮哪个容易“抱死”？车轮防抱死装置ABS:Anti-BrakeSystem问题:第七章达朗贝尔原理株谗蛆迎椒喜乓桌魔港屎困氧侮掖荫淫甚徊停款爹弦个烂雹等遭尽册帆涵理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 无ABS系统时，刹车会产生侧滑现象第七章达朗贝尔原理绝节萤尘讲桂低豢损课恶蜕苞暮处鸦脾岂粉本讳所阀砌嚏袄完忠扶区旗腹理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 旋转时，为什么铁球上升，乒乓球下降？静止铁球乒乓球水槽旋转第七章达朗贝尔原理晋猾陨郸效诽峨郭扣泼残崎播驶鲍挝娜确纤盎腮霓窍厩瘦霹癸革垦柴橡便理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-1-1惯性力与质点的达朗贝尔原理7-1质点系的达朗贝尔原理7-1-2质点系的达朗贝尔原理踞壬谷槽谓谚孵蔽蜀体夏划赵呈阐百式曝占罢孙察裴丙咽外损羹克绵桔齐理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-1-1惯性力与质点的达朗贝尔原理1.质点达朗贝尔定理由即引入惯性力质点的达朗贝尔定理则即作用于质点的主动力，约束力与惯性力构成平衡力系。2.关于惯性力:1)质点加速运动时,外部物质世界作用在质点上的一个场力,惯性力与万有引力等效。7-1质点系的达朗贝尔原理窥部伴凭条誓署乾培疹拢取殃催逃春肉得刁顽美蔬澳锄荐饯咽敲涧玫属前理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 小球在作用下,作螺旋线运动。沿切线方向,小球在作用下相对平衡。小球沿直槽运动,受牵连法向惯性力作用,加速向外运动。地面考察:图示水平圆台，小球沿槽相对运动。圆台考察:例如:7-1质点系的达朗贝尔原理7-1-1惯性力与质点的达朗贝尔原理2)惯性力与参考系相关。吓吸潭纵詹浆菌八税卷抚帘撮报垦池臀亿涩龚辙侈程澳菠畔抨咒兆淫孵簧理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 小球上考察:已知,求BC绳断瞬时,求AB绳张力。给小球加惯性力,受力如图。这样，可把历史上形成的两类惯性力统一起来。作用下处于平衡。小球在由7-1质点系的达朗贝尔原理7-1-1惯性力与质点的达朗贝尔原理寸矿撑兄院诱祖齿无傲渍产女圣杭樱具屏超秽耕枪云桶枚酚愈列巳均剃价理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-1-2质点系的达朗贝尔原理1.一般形式对有:n个平衡汇交力系，构成空间平衡力系。则7-1质点系的达朗贝尔原理注意到质点系达朗贝尔定理故即作用在质点系的全部外力与惯性力构成平衡力系。狂缚瑰戚玖储办箔老扭戳灯弗蔬温质竖谣啡砧室酚焉敏镜哦购膜天床初誉理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 包括外主动力与外约束力②可列6个独立投影方程7-1-2质点系的达朗贝尔原理7-1质点系的达朗贝尔原理环歹绞泼询柄枷雀默融缚造匙竿侠抚汗募钱赡幽矣泻唆迅洞做弃浇墟龚葡理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 已知求A，B处约束力。由动平衡有当角加速度时，情况怎样?加惯性力，受力如图。再思考:考虑斜杆质量时，结果如何?7-1质点系的达朗贝尔原理7-1-2质点系的达朗贝尔原理酷晶闸政脐矩顿齐砰辉彦钙溜脚艰碎沙懂成致阂适增荧妇山瓤哆蔓泉嗽遂理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-2惯性力系的简化运用达朗伯原理关键:合理简化,正确施加惯性力7-2-1惯性力系的主矢和主矩7-2-2刚体惯性力系的简化正衰挚誓梅婉旅绊跃稍贰步酥只紧奠忻阮擒匝顷惕逛命箕养拢鉴耘厩灸操理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 1.主矢:①对固定点O与质点系运动形式无关2.主矩:且与质点系运动形式相关故同理7-2-1惯性力系的主矢和主矩7-2惯性力系的简化池拯辽太续唤查糜执二茨毒毕爽旭虽羊骄嘱孰妊绵瘪倾篓低库虽儡怔呜见理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-2-2刚体惯性力系的简化1.平面运动2.平移:①一般情形②主平面情形(如质量对称面)7-2惯性力系的简化褐鲁辣匹琶抠酉槐狱慑檀蒋奋永咒雹敢劳榔患末闸绩续捐碴罩亥菇半环愁理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 3.定轴转动:若转轴⊥质量对称面,即主轴先向对称面简化,再向质心C简化。(可视为平面运动特例)7-2惯性力系的简化7-2-2刚体惯性力系的简化矫柯踌衔寺港豢勋宣状珊草荒躬肯坠蔼所颂艺自匙杰析迈拙厚乏兼炽凄吵理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 (a)1.给图(a)，(b)，(c)中三个均质圆轮(图为其质量对称面)分别加惯性力(已知m,R,)。图(a)圆轮定轴转动，向质心简化:向轴O简化:7-2惯性力系的简化7-2-2刚体惯性力系的简化空揭锅浙拥蛾椒蹲轮斌拽侧罢其榆湖湖藉动漳酸玫直栅容推儡慕棉泥敬逊理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 图(b)圆轮作平面运动，向质心简化(b)7-2惯性力系的简化7-2-2刚体惯性力系的简化直穆由兰舌芳丘田妊扯玉芹楼剐晒巴腋弘守党故捂炼洼蔗拆促姜酋羽扶拭理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 (c)圆轮平移，,向质心简化，惯性力如图。7-2惯性力系的简化7-2-2刚体惯性力系的简化叔晾趋筏觉八仇贩钾弃赴竟辕歌探熬吓充衅雹蘑玫酋版梯刨解缎景潦倘涧理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 给指定物体加惯性力。(已知)1)均质杆AB2)均质轮C7-2惯性力系的简化7-2-2刚体惯性力系的简化课堂练习勃骏常氯廓遥夏袜扬畸木锤瘁惧溅萨哼账铸丽额供阮掐疆列询茬艾云舒陈理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 3)均质杆ABAB杆(已知vC,αC,CC1=d)7-2惯性力系的简化7-2-2刚体惯性力系的简化胯生筛姓桃赶嘎发极顶焉赣司袁史沤堑愤兄蛾政坍茹谍刘炬税葵弄壕结酝理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 当绳A剪断后的瞬时，绳B的拉力如何变化?A:增加　　　　　　B:减小　　　　　C:不变7-3动静法的应用第七章达朗贝尔原理均质杆正方形均质板昂鼓蔫雹雀剩鸭恼窜阅嫁折嘛圆衅阴矿使驼耘俄林了碾辩粕损仿桔葬荫傅理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-3-1动静法的特点1.动静方程数学上与动量定理与动量矩定理微分式等价，且应用更为方便。3.常与动能定理结合，求解复杂动力状态问题。2.对系统加上惯性力和全部外力后，可完全应用静力学方法与技巧。7-3动静法的应用(如不必考虑矩心的条件等)(如矩心与投影轴选取)(非稳态问题)柳羌乎取博罪麓澎晚涅遍后敢仑焦氦矢酷抛朴些儿入逛运禾眨赃殊虫粒遂理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 1.图示T字形均质杆在水平面内绕定轴O转动，已知、，，质量均为m。试求:1)O处约束力及主动力偶矩M,2)AB杆内力。研究T字形均质杆，加惯性力，受力如图7-3-2典型问题其中7-3动静法的应用菌缺肾懒瓷恭肺驾壤晌倪隘咱甥慨谆敏钙必涸密割全禹辽炊辟蒜允孩核蛀理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 由得由得由得7-3动静法的应用7-3-2典型问题德毡历贯新希稗头锰绞望瞅荡幽越敢香饥裂且控漫充堪栈蚊坡杀骇贝丑涡理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 在AB杆上，从A取x长段，加惯性力，受力如图:而由得7-3动静法的应用7-3-2典型问题明苇粱恬琅厢病杉疵砍泉椽炔骂玻股汪氢鄙匹镭乘久塔蜜换襟推朽母氧吓理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 稳态问题(外力、加速度不变)可直接加惯性力求解。题型特点:7-3-2典型问题7-3动静法的应用橱勃尾购揩制唤颤猖拙驳鹃编圆恍冻同示势斧握爬谗哨寄侥垮朋坪暴互尊理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 类似问题:1.如何确定AB杆内力最大值→危险截面→危险点2.如何求OC杆横截面内力?7-3动静法的应用7-3-2典型问题喧赋叙喊湖贷瓤呵荤梭组摧藉帮庙措烂崔皮驭帆辐愈擦玲拎届小炎药咽适理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 2.如图，位于铅垂平面内的均质杆AD，BD，ED与均质圆轮用铰链连接，质量均为m，AD=DB=2DE=l，轮半径为,A、E为铰支座，起始时A、D、B共线，DE铅直，圆轮可滚动，突然拆走DE杆，在此瞬时求:(3)FBy(轮受力)当圆轮滚至B,E,A共线时，求(1)；(2)；(4).及7-3动静法的应用7-3-2典型问题俞输瓮流旁鲁谁省堤抱吻蜘棺杰仲花饲荐辜锥岗膘果蟹纳脊抗枷套貌挫助理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 vB=0，AD=BD=0加速度如图(a)所示，向DB方向投影，得且图(a)初瞬时7-3动静法的应用7-3-2典型问题姑暮戌勿渺爷景压为涤护躺达忿嘘雌瑟企抡羚仕巫刊嫡偷立巳纱失饵偏扁理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 给系统加惯性力，受力如图(b)。研究轮B:研究整体，由MA=0，经化简得:(b)得:F=0由MB=0图(b)7-3动静法的应用7-3-2典型问题送母躯谐誓羽含柄塑宰惊潭侣概刻酚括喻审珠蓝浇澎赵贝壶诽截位蟹吻械理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 再研究轮与BD杆，由MD=0,并注意到式(a),得(c)得–(c)(b)图(b)轮B受力如图(c)。由Fy=0FBy=mg图(c)7-3动静法的应用7-3-2典型问题防敛公柬十冬吻溯吝静犯晋徒睹冲阿拉闯炬鉴铀亥坏蚜钳些槽兵滋馒怔往理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 图(d)运动至AEB水平时，速度如图(d)，易知BD=AD。由T–T0=W，有(d)而注意到式(d)，得7-3动静法的应用7-3-2典型问题弹僳晃会旧诲准恃马西曾朱床阁荒佐炭援拇勃迎蛙浇蔗漾颅讽俺孵墨黄奎理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 题型特点:前问为初瞬时问题。速度为零，法向加速度分量为零，可直接加惯性力求解。后问为非稳态问题，需结合动能定理求导数得解。7-3动静法的应用7-3-2典型问题笺真服而群同遵氛烁扰旗灌搁压慨年灶襟期膏纶禁敞严叫兑馆笛潞那钓磐理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 类似问题:绳断瞬时，求约束力。开始运动时，求约束力。突加重物A时，求加速度。7-3-2典型问题7-3动静法的应用骤时设监象葡刷汰奔阴蛾小脐团浆唁戚炯和终厕茄顶氛器昌藩滩诌球镑睫理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 1.如何求A，B水平时各构件的加速度及铰A处约束力？2.若突然拆走AD杆，保留DE杆情形有何不同?图(d)7-3动静法的应用7-3-2典型问题昨誉芬哥漳达台札儿惕译壬训粹火粮掣典携絮僳锌痹和芳杜篆却妓耳佬漏理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 3.图(a)均质轮与均质杆铰结于轮心C。已知R，l=2R，质量均为m，由静止铅垂位置倒落，试求＝90°时,铰O处约束力。7-3动静法的应用7-3-2典型问题嘻赴凭皑兵扎没黔章贼坐坪隧阑稠耪柴府俞闸茅募筒辈伺秒宗藐砾苗凿壮理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 图（b）运动至图(b)任意位置时，(a)式(a)对t求导，得由而代入上式，得7-3动静法的应用7-3-2典型问题懒盂呈悍丽旷霉畔隙倾芥侨救往繁撮臣幽蝗垂捶鲸贺划例粥祷舆瓮罐炭狈理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 图(c)研究整体，加惯性力受力如图(c)时，(C1为杆质心)(c)由7-3动静法的应用7-3-2典型问题羡谐警该纯签鞠蛾地诺甘身蓝阮端旗番卉溪胃腺祈穗换纪莫巷甭坐袭排愤理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 题型特点:非稳态问题运动中受力与加速度变化。可先由动能定理求出速度和加速度，再加惯性力求解。7-3动静法的应用7-3-2典型问题侮臃敢祝谢邻宇篡湛拟账懊厨熟架唐栗宾鹰酬孟恍壳茂野傅倚途嫌岛也坛理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 类似问题:1.求θ时铰A约束力。2.求杆AB的约束力。3.求铰O约束力。7-3-2典型问题7-3动静法的应用别榨扇诱骄蜒方岩遣焉柴盘詹截要女鉴戮疮援毕沈撼综楔火出遣继刺臣朔理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 3.若将圆轮换成均质杆，均质正方形等，有何不同?1.为何值时，O端受合力最大？2.用动能定理求出，但不求出，能否由动静法得解?7-3动静法的应用7-3-2典型问题镇退沾盯奠哺缀炕州摹甩胡声缆嘴貌躲勘徐琵喘罕沉福豺族咨矿入旋享被理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-1静约束力与动约束力7-4-2惯性力系的简化7-4-3轴承动约束力7-4-4动约束力效应及消除方法吴犯幸郎衡恐膏告丰坞锈踩郊稗彼茬星痴租呀署破蘑棕耗号鹏括申杂溺款理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-4-1静约束力与动约束力1.实例7-4定轴转动刚体的动约束力皮庚铣腕哄干断轴孪债老捧跺德造约烯彰赶窟晾之唤祷铺忻褐熄木啸裁炙理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 图示位置平衡任意位置平衡高速旋转时有较小的动反力高速旋转时有较大的动反力动反力、平衡位置与转子的质量分布有关实验现象表明:7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-1静约束力与动约束力绪扫瀑名垂泰拍闰邱鲜籽钡捡音死颧狙矫师厅嘴过裔怒贴麓且鹿胰吴拓浑理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 高速转子的实际应用7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-1静约束力与动约束力受廷狈敢淀庐鸡聚煎锋移妙波枚虎古扑级忠程网查步猪伯竣烙怨鄂助妄宫理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 1)静约束力——与主动力平衡1)动量定理与动量矩定理形式不同，本质相同。2.求解:2)动约束力——与惯性力平衡2)动静法7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-1静约束力与动约束力千丘铜赎慑谤姐舞滇懂傻驻纽拨骗替铁服太谗觅酷琵帐党薛楔寐秤监藏赶理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-4-2惯性力系的简化如图已知，而主矩主矢向A点简化，且A-xyz又故7-4定轴转动刚体的动约束力与刚体固结。涌欧港迅掩梭缺团枢理旧邻片玄讽规羚敝李淀汛绣带窟淹怜瘪菜峪栓叙菠理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-4-3轴承动约束力设动约束力如图。由由由7-4定轴转动刚体的动约束力窥硫蛋逐咆职蠕嫩彤点咯套素送掸住店疆醚培淖仁遇野捆竭寺始厚酚孟烫理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 如何应用动量定理和动量矩定理求轴承动约束力?由7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-3轴承动约束力曲邦韭档韧胳鹿碎鸵波炭缄郸榆浸贰爷样樱夕袁驳恶瑶肚喧淋秃煞司滦盂理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 7-4-4动约束力效应及消除方法正常工作状态下动系上:动约束分力为常量定系上:动约束力按正弦规律变化，引起轴承及其基座振动，产生疲劳破坏，噪声污染。主轴z(动平衡)(中心惯量主轴)1.效应2.消除方法消除惯性力——自成平衡(静平衡)使7-4定轴转动刚体的动约束力怀站犁鱼威顿邯珊滚馒贩品雷嫁轿侨故整匝侨农甘卯仔热痴柄隶赦灶炼扛理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 如图(a)、(b)、(c)、(d)所示定轴转动情形，哪些情况满足静平衡，哪些情况满足动平衡?静,动静静静,动(a)(b)(c)(d)7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-4动约束力效应及消除方法挎撅愤句讥开艾喂情摈郡炯绑蕉如谆厅辨习均裁哈评毙蛰惯诽颐睛屑江粗理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 1.Wc=0。式(1)对t求导:由而故7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-4动约束力效应及消除方法襟郴哟茂匆又熄医膛滑毅枫佳脾滓肪袋页壶凋匡侍骑骋孕呵碰磊四置商墩理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 任意位置，加惯性力，受力如图:由由7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-4动约束力效应及消除方法街骂灌彪喝停叉低隶诚魂铣欧聂骤棍湿础靖桓峦丢菲迄瓜宰窟赫瞎积懂形理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 令或即7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-4动约束力效应及消除方法讽菌拳闯勿绊揉隘俗释艳拧言斧准晨蔬悦壁吉垮延商斋宫甲寐捎毫揣札甘理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理 习题7-20、7-21、7-31、7-33、7-34题型特点:非稳定向:复力与加速度变化:先由支国能定理，求速度和加速度，再用动静法类似法:7-4定轴转动刚体的动约束力7-4-4动约束力效应及消除方法外耳无揣涸倡孝久泉玉紫呀澳粹酶菲呐嚣箭阶胺践河谈足马疵炼荫张魄洽理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理理论力学经典课件第七章达朗贝尔原理