第十五章 达朗伯原理1课件.ppt

第十五章 达朗伯原理(动静法) §15-1 质点的达朗伯原理 例15-1: 飞球调速器以等角速度?转动，已知:重锤重P，飞球A、B均重G，各联杆长l。求:A、B在转动时的张角?。 主矩（向简化中心O）： 例15-3: 在滑轮机构中,物块A重P1=1kN,物块B重P2=0.5kN,求:轴承处的反力. 解: 例15-4：飞轮重P，半径为R，在水平面内以?匀角速度转动，轮辐质量不计。求:轮缘横截面的张力。 解: 例15-5：重W的轿车，以速度v０行驶，因刹车制动，车滑行一段S才停车。求:前、后轮的法向反力。 解: 例15-6: 铅直轴以角速度转动，水平杆OA固定在轴上，在A点绞连均质杆AB。设OA=0,AB=L，求:图示情况下的角速度?值。 方法一:积分 例15-7: 杆长均l、量均为P的均匀细杆从水平位置由静止开始运动，求两杆在该瞬时的角加速度。 解得: * * 问题：车底盘距路面的高度为什么不同？ 底盘可升降的轿车 问题：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-Brake System 无ABS系统时，刹车会产生侧滑现象 铁球 乒乓球 水槽 静止 旋转 如何求轴承的约束力？ 设质量为m的质点在主动力 和约束反力 的作用下运动。 则有 改写上式 令 ——质点的惯性力 于是 ——质点的达朗伯原理（动静法） 惯性力的大小: 惯性力不是作用在质点上的，而是作用在施力物体上 方向: 与加速度相反 主动力+约束力+惯性力=动平衡力系 直角坐标系: 自然坐标系: 质点的达朗伯原理 作用在质点上的主动力、约束力与惯性力构成一平衡力系。 惯性力: [A]: [C]: 得: 得: w a B A C 解: a A C 对质点系中每一个质点应用质点的达朗伯原理： 系统中每一个质点在主动力、约束反力和惯性力的作用下处于平衡，则整个系统的主动力、约束反力和惯性力相当于一组平衡力系。 平衡力系的平衡条件是： 主矢： 质点系达朗伯原理 §15-2 质点系的达朗伯原理 直角坐标投影式： 应用静力学写平衡方程的方法求解质点系的动力学问题，这种方法称为动静法。 例15－2 已知： ，求A、B的约束力。 解： 附加动反力： 由于运动引起的约束力 B A P1 P2 0 a2 a1 F0x F0y FI1 FI2 [整体] w y x a o §15-3 质点系惯性力系的简化 一、一般质点系的惯性力系简化 惯性力主矢： 惯性力主矢与简化中心的选择无关 惯性力主矩： 向固定点o简化： o x y z ri 惯性力主矩与简化 中心的选择有关 若向质心C简化： o x y z ri C 二、刚体的惯性力系简化 1、平动刚体： 刚体作平动时，惯性力系向质心C简化， 得到作用在质心上的一个合惯性力。 2、定轴转动刚体： 0 即 主矢： 主矩： 主矢： 向质心C简化 向质心C简化 主矩： 3、平面运动刚体 0 即 主矢： 向轴心O简化 向质心C简化 主矢： 主矩： 主矩： h l2 l1 C 当 a=0 作减速运动: 故刹车时 FNAFNB, 车头下沉 方法二：直接法 解: q2 q1 0 x b r ? A B w 解: 有: [整体] [AB] A B a2 O A a1 a2 B * * * * *