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理论力学总结

运动学部分总结 研究物体运动的几何性质。

( 运动方程、运动速度、运动加速度 )
一、基本概念 1、物体运动的几何性质;2、运动方程;3、运动轨迹;4、速度;5、加速度;6、刚体平动;7、刚体定轴转动;8、传动比;9、动点;10、牵连点; 11、动系;
12、定系;13、绝对运动;14、相对运动;15、牵连运动;16、刚体平面运动;
17、基点;18、瞬心。

(1)几何性质:①运动方程;②运动轨迹③速度;④加速度。

(2)速度:①绝对速度;②相对速度;③牵连速度;④角速度。

(3) 加速度:①绝对加速度;②相对加速度;③牵连加速度;④角加速度。

⑤曲
线运动的绝对加速度;⑥曲线运动的相对加速度;⑦曲线运动的
牵连加速度;⑧牵连运动是定轴转动时加速度。

(4) 刚体平动:①直线平动;②曲线平动。

第五章小结
1、矢量法
(1)矢径r ,运动方程 )(t r r =
(2)速度 dt
d r v = (3)加速度 2
2dt d dt d r v a == 2、直角坐标
(1)运动方程 ⎪⎭
⎪⎬⎫======t z t f z t y t f y t x t f x ()()()()()(321
(2)速度 ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫======z dt dz v y dt dy v x dt dx v z y x 222z y x v v v ++=v
(3)加速度 ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫======z dt z d a y dt y d a x dt x d a 22z 22y 22x
222z y x a a a ++=a 第六章小结
1.刚体的平动和定轴转动称为
刚体的基本运动。

它不可分解,是刚
体运动的最简单形态,刚体的复杂运
动均可分解成若干基本运动的合成。

2.平动刚体上各点的轨迹形状
相同。

同一瞬时刚体上各点的v 和a
相同。

因此可以用刚体上任一点的运
动代表整体。

换言之,若知道平动刚体上某点的运动(v 、a 等),则其它各点均为已知。

3.刚体绕定轴转动
(1)用角坐标ϕ确定定轴转动刚体的位置,因此其运动方程为:
)()(t t f ϕϕ== (7-1)
(2)运动的几何性质:ω,ε
ϕω = (7-2) ϕωε == (7-3)
(3)转动刚体上各点的速度分布(如图7-14)
ωR v =
(3)转动刚体上各点加速度分布(如图7-15)
ετR a = (7-5)
2ωR a n = (7-6)
n a a a +=τ (7-7)
4.传动比 1
22112R R i ==ωω (7-10) 122112z z n n i ==
(7-11) 皮带轮(链轮)传动比: 1
22112r r i ==
ωω (7-12) 第七章小结
1.基本概念
①定坐标系(定系);
②动坐标系(动系)和牵连运动;
③动点及其绝对运动和相对运动;
④动点的绝对速度和绝对加速度;
⑤动点的相对速度和相对加速度;
⑥动点的科氏加速度;
⑦牵连点及动点的牵连速度和牵连加速度。

概括为:两种坐标系(定系和动系)、两个点(动点和牵连点)、三个运动(绝对、相对和牵连运动)以及相应的速度和加速度。

2.定理
①速度合成定理
r e a v v v +=
②加速度合成定理
c r e a a a a a ++=;r e C v a ⨯=ω2;
其中,e ω为动系角速度,平动动系之0=e ω,所以 0=C a 。

3.解题步骤
(1)选:①动点;②动系;③定系。

(2)析:①绝对运动;②相对运动;③牵连运动。

(3)画:①速度矢量图;②加速度矢量图。

(4)用:①定理;a 、速度合成定理;b 、加速度合成定理;②基点法;③瞬心法。

(5)解:
第八章小结
1.正确判断刚体的运动类型是否属于平面运动。

2.研究刚体平面运动的基本方法
(1)分析法——建立运动方程式(详见§9-1)
(2)运动分解法(见本章重点)
基点法和绕两平行轴转动的合成。

3.用基点法分解运动
在平面图形上任取一点作为基点,建立平动动系,将平面图形的运动分解为跟随基点的平动(牵连运动)和相对于基点的定轴转动(相对运动)。

即:刚体的平面运动⇒平动(跟随基点)+转动(绕基点)
4.用基点法分析平面运动刚体上各点的速度
应用速度合成定理(见§8-2)。

选取基点,基点
v v ≡e ——牵连运动为平动。

r e a v v v v v r +=+=基点
5.分析速度的另外两种方法(由基点法推论)
(1)速度投影定理(§9-3.2)
(2)瞬时速度中心法(§9-3.3)
6.用基点法分析平面运动刚体上各点之加速度
(1)基点a a =e
(2)平动动系:科氏加速度0≡C a
(3)应用加速度合成定理:
r a a a a +=基点
9.解题步骤
(1)选:①动点;②动系;③定系。

(2)析:①绝对运动;②相对运动;③牵连运动。

(3)画:①速度矢量图;②加速度矢量图。

(4)用:①定理;a、速度合成定理;b、加速度合成定理;②基点法;③瞬心法。

(5)解:
典型习题1
曲柄OA绕固定轴O转动,丁型杆ABC沿水平方向往复平动,如图所示。

滑块A 可在丁型杆ABC槽内滑动。

曲柄OA以角速度为 作匀速转动, 曲柄OA长为r,,图示位置φ=60°,试用点的速度、加速度合成定理,求丁型杆ABC的速度和加速度。

典型习题2
刨床的急回机构如图所示。

曲柄OA的一端A与滑块与铰链连接。

当曲柄OA以匀角速度ω绕固定轴O转动时,滑块在摇杆O1B上滑动,并带动杆O1B绕定轴O1摆动。

设曲柄长为OA=r,两轴间距离OO1=l。

求:曲柄在水平位置时摇杆的角速度
典型习题3
已知图示机构OD 杆以匀角速度ω作定轴转动,该瞬时转角︒=60ϕ,OD =L 。

(1)用速度瞬心法求滑块A 和B 的速度。

(2)用基点法求滑块A 的加速度。

典型习题4。

,求:,,,已知:A B B A v l AB v ωϕ=
典型习题5
机构如图,已知:OA=OO 1=O 1B=l ,当ϕ=90º时,O 和O 1B 在水平直线上,OA 的角速度为ω。

试求该瞬时: 杆AB 中点M 的速度M v ;(2)杆O 1B 的角速度ωO1B 。

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