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理论力学(哈工大版)第十四章:达朗伯定理
理论力学(哈工大版)第十四章:达朗伯定理
第十章 达朗伯定理10-1 质点的达朗伯原理一、惯性力的概念 定义:质点惯性力??m加速运动的质点,对迫使其产生加速运动的物体的惯性反抗的总和。[注] 质点惯性力不是作用在质点上的真实力,它是质点对施力体反作用力的合力。二、质点的达朗伯原理???0 …
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第十章 达朗伯定理
10-1 质点的达朗伯原理
一、惯性力的概念 定义:质点惯性力??m
加速运动的质点,对迫使其产生加速运动的物体的惯性反抗的总和。
[注] 质点惯性力不是作用在质点上的真实力,它是质点对施力体反作用力的合力。
二、质点的达朗伯原理
???0
10-2 质点系的达朗伯原理
??????0
?()??()??iiiOiOiO(i)?0
表明:对整个质点系来说,动静法给出的平衡方程,只是质点系的惯性力系与其外力的平衡,
而与内力无关。
对平面任意力系:
?X
?Y
?mi(e)i??Qix?0 (e)(e)??Qiy?0
O(i)??mO(i)?0
对于空间任意力系:
?Xi
?Yi
?Zi(e)??Qix?0 , ?mx(i)??mx(i)?0(e)(e)(e)(e)??Qiy?0 , ?my(i)??my(i)?0 ??Qiz?0 , ?mz(i)??mz(i)?0(e)
10-3 刚体惯性力系的简化
Q?????m??MC 与简化中心无关
QO??O() 与简化中心有关
无论刚体作什么运动,惯性力系主矢都等于刚体质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速
度方向相反。
一、刚体作平动
Q??c(刚体平动时惯性力系合成为一过质心的合惯性力)
二、定轴转动刚体
向O点简化:Q??CMQO??JO?作用在O点
向质点C点简化:Q??CMQC??JC??作用在C点
三、刚体作平面运动
Q??Mc
MQC??Ic?
对于平面运动刚体:由动静法可列出如下三个方程:
(e)X?0 , X???RQx?0
(e)Y?0 , Y???RQy?0
(e)m()?0 , m(?C?C)?MQC?0
10-3 达朗伯原理的应用
应用动静法求动力学问题的步骤及要点:
①选取研究对象。原则与静力学相同。
②受力分析。画出全部主动力和外约束反力。
③运动分析。主要是刚体质心加速度,刚体角加速度,标出 方向。
④虚加惯性力。在受力图上画上惯性力和惯性力偶,一定要在 正确进行运动分析的基础上。
熟记刚体惯性力系的简化结果。
⑤列动静方程。选取适当的矩心和投影轴。
⑥建立补充方程。运动学补充方程(运动量之间的关系)。
⑦求解求知量。
10-4 定轴转动刚体的轴承动反力 ?静平衡与动平衡的概念
一、刚体的轴承动反力
XA??[(My?Rx’?l2)?(MQy?RQx’?l2)]/l
YA? [(Mx?Ry’?l2)?(MQx?RQy’?l2)]/l
YB??[(Mx?Ry’?l1)?(MQx?RQy’?l1)]/l(不用去记)
XB? [(My?Rx’?l1)?(MQy?RQx’?l1)]/l
ZB??Rx’
一部分由主动力引起的,不能消除,称为静反力
一部分是由于惯性力系的不平衡引起的,称为附加动反力,它可以通过调整加以消除。 动反力:静反力 附加动反力
当刚体转轴为中心惯性主轴时,轴承的附加动反力为零。
二、静平衡与动平衡的概念
静平衡:刚体转轴过质心,则刚体在仅受重力而不受其它主动力时,不论位置如何,总能平
衡。
动平衡:转动为中心惯性主轴时,转动时不产生附加动反力。
动平衡的刚体,一定是静平衡的;反过来,静平衡的刚体,不一定是动平衡的。
第十章 达朗伯定理10-1 质点的达朗伯原理一、惯性力的概念 定义:质点惯性力??m加速运动的质点,对迫使其产生加速运动的物体的惯性反抗的总和。[注] 质点惯性力不是作用在质点上的真实力,它是质点对施力体反作用力的合力。二、质
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