1习题课2第二类拉格朗日方程的总结 对于具有完整理想约束的质点系,若系统的自由度为k,则系统的动力学方程为:当系统为保守系统时,有:2:若系统的拉格朗日函数不显含时间t,则:3§5-3、拉格朗日方程的首次积分例:系统如图所示,已知: 为弹簧原长。 求滑块的拉格朗日方程首次积分。解:系统(滑块)的广义坐标为q则Lagrange方程有广义能量积分-T2为牵连惯性力的势能4§5-3、拉格朗日方程的首次积
1§6-2、欧拉动力学方程一、刚体定点运动的动量矩Oxyz为惯性参考系Ox’y’z’为随体参考系刚体对O点的动量矩:上述矢量在不同参考系中可表示为:2§6-2、欧拉动力学方程3§6-2、欧拉动力学方程讨论:定点运动刚体动量矩的最简表达式4§6-2、欧拉动力学方程刚体对O点的动量矩:问题:上式能否进一步简化?5§6-2、欧拉动力学方程如果x’ y’ z’是刚体的惯量主轴问题:Lo与?是否共线,在什么
1本学期讲授的主要内容第五章Lagrange方程第六章 刚体的定点运动与一般运动第七章 机械振动基础2工程中的动力学问题一、车辆的减振问题研究方法:理论分析与实验3工程中的动力学问题现代研制的轿车、吉普车减振结构:独立悬架4工程中的动力学问题研制方法的改进结构设计中的CAD5工程中的动力学问题研究与实验方法:计算机动力学仿真6工程中的动力学问题北京吉普的概念车在2004年北京汽车展7工程中的动力学
1§5-2、拉格朗日方程T 为系统的动能,可表示成:方程的推导见:教材《动力学》P140-1422§5-2、拉格朗日方程例:建立质量为m的质点在重力作用下的动力学方程。1、系统的自由度为k=32、系统的广义坐标:3、系统的动能解:4、系统的广义力3§5-2、拉格朗日方程第二类拉格朗日方程几种形式1、当主动力均为有势力时设:L=T-V (拉格朗日函数)4§5-2、拉格朗日方程2、当主动力部分为有势力
1作业 已知质量为m的质点,被约束在y=sin2x的曲线上运动 ( y轴铅垂向上,x轴水平 ) 试应用第一类Lagrange方程, 建立质点的运动微分方程,并求作用在质点上的约束力2§5-5、第一类拉格朗日方程一、问题的引出受完整理想约束系统的Hamilton原理:系统的真实运动满足3§5-5、第一类拉格朗日方程应用第二类拉格朗日方程必须选取独立的位形坐标。第二类拉格朗日方程不能求约束力。4§5-
1第五章拉格朗日方程1 动力学普遍方程2 拉格朗日方程 3 拉格朗日方程的首次积分 2动力学的基本方法牛顿定律动量定理动量矩定理动能定理达朗贝尔原理//动静法虚位移原理拉格朗日方程守恒律首次积分3§5-3、拉格朗日方程的首次积分一、质点系动能的结构45已知非定常约束则系统的自由度为k=1系统的动能为:6设:系统主动力为有势力二、循环积分该式称为循环积分三、能量积分如果保守系统拉格朗日函数中不显含时
§5-5、第一类拉格朗日方程一、问题的引出系统的动能系统的约束方程描述系统位置和形状的坐标不独立1§5-5、第一类拉格朗日方程应用第二类拉格朗日方程必须选取独立的位形坐标。第二类拉格朗日方程不能求约束力。2§5-5、第一类拉格朗日方程二、第一类拉格朗日方程 对上述方程求微分有:反映的微小位移应满足的关系约束方程 约束方程约束方程求全微分,反映两点的微小位移在两点连线上的投影相等3§5-5、第一类拉
1第六章 刚体动力学(二)2刚体的定点运动运动学总结定点运动刚体的任意有限位移,可以绕通过固定点的某一轴经过一次转动来实现。定点运动刚体有限位移的顺序不可交换。定点运动刚体无限小位移的顺序可交换。定点运动刚体的角位移不是矢量,但无穷小角位移是矢量。定点运动刚体的角速度\角加速度是矢量。常用欧拉角作定点转动刚体的广义坐标。3欧拉角的定义4欧拉角( ?,?,? )的几何意义? = 常数5? = 90?
1刚体动力学解法刚体动力学:动力学普遍定理在刚体上的应用。刚体运动分解成随质心的平动+绕质心的(定轴)转动;作用在刚体上的力向质心简化;应用质点系的质心运动定理和关于质心的动量矩定理。2刚体平面运动微分方程设:刚体具有 质量对称面,它在自身所在的平面内运动,作用在刚体上的力系可简化为该平面内的一个平面力系。利用质心运动定理和相对质心的动量矩定理36个未知量,2个研究对象49个未知量,3个研究对象5
123动能定理一、质点系的动能1、质点系的动能3、柯尼希定理设动参考系Cx’y’z’平移2、平移刚体和定轴转动刚体的动能2微分形式积分形式二、质点系的动能定理三、机械能守恒定理条件:惯性参考系;做功的力为有势力质点系中的每个质点有 动能定理建立了作功的力与质点系位置和速度间的关系。3解:4解:取圆环和小球为研究对象,系统对AB轴的动量矩守恒应用动能定理的积分形式5解:取小球B和物块A为研究对象,应
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