刚体的转动惯量与惯量椭球

在刚体动力学中,有大量的篇幅研究刚体的转动问题,无论是定轴转动、平面平行运动,还是绕定点的转动,其动力学方程中均含有转动惯量。转动惯量在刚体力学中的地位,与质量在质点力学中的地位相当,应用较为广泛。为了形象地表示刚体对通过定点的任一轴的转动惯量,在刚体力学中,引人了惯量椭球这个物理量。惯量椭球比较抽象,空间性较强,难于理解。本文目的在于帮助函授生深人理解和正确掌握这两个物理量。1转动惯量1．1刚体对轴的转动惯量一个质点绕某轴的转动惯量,由质点的质量m与质点到转轴的垂直距离的平方的乘积来表示,刚体是一…     

两端具有质量块弹性支撑悬臂梁振动特性研究

文章针对两端具有质量块弹性支撑悬臂梁,基于Euler-Bernoulli梁的基本假设,计入质量块的偏心距和转动惯量的影响,利用Hamilton变分原理建立了悬臂梁的运动微分方程和边界条件,获得了计算梁固有频率的特征方程、振型函数及其正交性条件。数值计算结果表明,考虑尖端质量块的偏心距、转动惯量可提高研究结构共振频率和振型的精确度;通过调整竖向平移弹簧刚度系数、转动弹簧刚度系数及尖端质量块质量,可以改变梁的固有频率和振型形状。     

几种形状规则刚体转动惯量的计算

转动惯量即刚体绕轴转动惯性的度量,是刚体力学中的重要概念.本文从刚体转动的动量矩和转动动能定义出发,推导计算了几种形状规则刚体的转动惯量,推导过程通俗易懂,便于学生理解和掌握,并且有助于学生寻求创新途径去巧解各类刚体的转动惯量.     

步枪弹侵彻明胶的空间弹道模型和实验研究

为研究刚性步枪弹侵彻人体组织的致伤机理,以弹道明胶作为人体组织的替代物,通过在速度坐标系中分析弹头所受阻力、升力和转动力矩关于攻角和速度的定量关系,建立了步枪弹侵彻明胶的空间弹道模型.利用镜面反射系统开展了7.62 mm步枪弹和5.80 mm步枪弹侵彻明胶的实验研究,并通过直接线性变换法获得了两种步枪弹侵彻明胶的水平位移、竖直位移、侧向位移、俯仰角和偏航角.分析研究表明:弹头侵彻明胶的平动和转动均是空间运动;弹道模型能较好地模拟实验步枪弹侵彻明胶的空间运动规律;随弹头质量和赤道转动惯量的增加,弹头的能量消耗增加;极转动惯量对弹头的能量消耗过程几乎没有影响.      

刚体平面运动的准静力学讨论

<正> 众所周知,刚体平面运动可简化为平面图形在其自身平面内的运动,其动力学方程为①式是质心运动定理,①’式是在质心平动参照系中刚体对质心轴的转动定理。其中(i=1,2,3,…,n)是作用在刚体上的平面力系的矢量和、是该平面力系对质心的合力矩、m= mi是刚体的总质量、Ic=∑△miri~2是刚体对质心的转动惯量、     

飞行器质量特性参数测量

质量特性参数(质量、质心、转动惯量、惯性矩)是飞行器重要飞行技术参数,传统的质量质心和转动惯量分别采用质心台和扭摆台测量,一次只能获取安装方向上的质心和转动惯量。由于飞行器结构上的原因,要求物体在一次装夹下高精度获取所有物理参数。为解决这一问题,将质心台和扭摆台合并为一质量特性参数综合试验台,并在台面上安装了可旋转和水平倾斜的斜台,将试件在斜台一次装夹下,测量试件在不同状态下的转动惯量,利用坐标转换法计算出物体三轴转动惯量和惯性矩等质量特性参数方法。阐述了一次装夹下物体质量质心及转动惯量测量原理,讨论了产生测量误差主要原因,分析了斜台倾角误差对测量精度的影响。     

一类刚体在平面上运动问题新解

质量为m的刚体(均质、规则、对称)作平面运动.如图1.其转轴始终经过质心惯量主轴且垂直于运动平面,P为刚体与接触平面的接触点,C是刚体的质心,V_c为质心运动速度,ω是转动角速度。令I_c为刚体绕中央惯量主轴的转动惯量,刚体对接触点P的广义动量矩定义为 J_p=PC×mV_c+I_cω,     

转动惯量仪摩擦力矩与质量m0关系研究

从理论和实验方面讨论了在“用转动惯量仪测量刚体转动惯量”实验中,减少一个转动臂的条件下,摩擦力矩与质量m0之间的关系。依据实验数据画t^2-m关系图线,通过实验对理论推导的结论加以验证。     

转动惯量仪摩擦力矩与质量m0关系研究

从理论和实验方面讨论了在"用转动惯量仪测量刚体转动惯量"实验中,减少一个转动臂的条件下,摩擦力矩与质量m0之间的关系.依据实验数据画t2-m关系图线,通过实验对理论推导的结论加以验证.     

CESSNA172飞机副翼操作钢索常见故障及分析

飞机的副翼是位于机翼后缘的可移动控制面,它的功能是让飞机随着飞行员希望的方向进行滚转运动,当转动驾驶杆时,两片副翼就会在同一时间内,以彼此相反的方向偏摆,通过左右两边升力的差异让飞机进行滚转运动。CESSNA172飞机的副翼操作是通过一系列链轮、链条、滑轮、钢索、双臂曲臂和传动杆接受正/副驾驶员驾驶盘的输入信号来进行操作的,本文主要介绍了在副翼钢索维护过程中遇到的常见故障及故障分析、检查经验、更换标准以及改装方法。     

基于粒子群优化的伺服谐振系统的参数辨识

为了有效获取伺服系统机械传动部分的谐振特性,在分析二质量系统模型的基础上,提出了用于参数辨识的粒子群算法.该方法首先利用二质量系统的运动方程对负载侧的摩擦转矩进行了估算,然后设计了特定信号激励系统,获取电机转矩电流和转速,最后采用粒子群算法对二质量系统中的等效电机转动惯量、等效负载转动惯量、系统谐振频率以及阻尼比进行了辨识.实验结果证明辨识得到的系统参数能够准确描述系统的特性,有助于控制器的精确设计.     

圆柱在圆弧轨道上滚动时刚体转动惯量的理论推导

利用圆柱形刚体在圆弧轨道上的运动,推导出计算刚体转动惯量的表达式,利用双道滚动式刚体转动惯量演示仪定性证明滚摆周期与刚体质量无关,定性分析刚体转动惯量与质量分布的关系,并验证平行轴定理.     

曲柄滑块机构等效转动惯量的公式及曲线

平面连杆系统动力分析中,等效转动惯量是一个很重要的物理量。目前对它的算法不多,且现有算法存在理解困难,形式复杂的特点,而作为基础的机构运动分析较少见。本文借用等效运动机构,以机构运动分析为重点,分别以行程位置和曲柄转角为变量,建立了单自由度曲柄滑块机构等效转动惯量模型;最终加以分析计算,得出机构等效转动惯量曲线。     

用传感器测定刚体转动惯量的设计与实验

刚体的转动惯量是刚体的重要概念,其测量方法较多但精确度不高.利用美国PASCO公司生产的传感器来设计和研究刚体的转动惯量,根据重力势能转换成平动动能和转动动能的关系来间接测出刚体的转动惯量,并对实验数据进行了分析和处理.     

《普通物理》教学中刚体平动和转动的对比教学研究

学生在学习刚体转动时通常难以理解其中抽象的物理概念.而刚体转动中的角量、力矩、转动惯量和刚体平动中的线量、力、质量有着一定的相似性.刚体转动中的一些定理也和刚体平动中的相关定理有相似之处.在进行刚体转动的教学时,要让学生对熟悉的刚体平动中相关知识点进行对比,让学生自然的从平动学习过渡到转动学习,轻松地掌握刚体转动中的知识点,从而达到良好的教学效果.     

《普通物理》教学中刚体平动和转动的对比教学研究

学生在学习刚体转动时通常难以理解其中抽象的物理概念.而刚体转动中的角量、力矩、转动惯量和刚体平动中的线量、力、质量有着一定的相似性.刚体转动中的一些定理也和刚体平动中的相关定理有相似之处.在进行刚体转动的教学时,要让学生对熟悉的刚体平动中相关知识点进行对比,让学生自然的从平动学习过渡到转动学习,轻松地掌握刚体转动中的知识点,从而达到良好的教学效果.     

曲柄滑块机构等效转动惯量

在平面连杆系统动力分析中,需对平面连杆机构系统建立等效动力学模型,其中等效转动惯量是一个很重要的量;目前对它的算法少,且存在理解困难=、形式复杂的特点,而作为基础的机构运动分析较少见.以机构运动分析为重点,分别以行程位置和曲柄转角为变量,借用等效运动机构,建立了单自由度曲柄滑块机构等效转动惯量模型;最终以Matlab工具加以分析计算,得出机构等效转动惯量曲线.     

关于高斯原理及其推广

高斯最小拘束原理是力学中一个重要的普遍原理,它给出了质点系的真实运动和可能运动相区别的标志。这一原理也可用于研究刚体系的质心运动规律。本文针对刚体系的转动,提出了转动拘束的概念。对刚体系的真实转动,转动拘束取得极小值。并表明了它与其他力学一般原理的等价性。它对解决刚体系的转动问题是方便的。     

形状不规则均匀薄片转动惯量的测量

刚体转动惯量对于研究刚体转动具有重要意义 ,几何形状不规则刚体的转动惯量无法通过计算准确得出 ,只能靠测量 ,为此 ,提出了利用振动测定形状不规则均匀薄片转动惯量的方法     

基于霍尔传感器刚体转动惯量实验的再研究

设计了一种测量刚体转动惯量的新装置,即把刚体转动仪和霍尔开关结合起来研究刚体的转动惯量,使传统的刚体转动惯量测定实验得以更新,提高了实验测量的精度,同时拓展了实验内容．