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第十四章 达朗伯原理 2

Posted on 2010-09-01 15:16  白途思  阅读(343)  评论(0编辑  收藏  举报

例14.1 已知:长为clip_image002的无重杆clip_image004,两端各固结重为clip_image006的小球,杆的中点与铅垂轴clip_image008固结,夹角为clip_image010。轴clip_image008[1]以匀角速度clip_image012转动(图14.3),轴承A、B间的距离为h。

求:轴承A、B的约束力?

clip_image014

图14.3a

解:1、研究对象:整体

2、分析受力(clip_image016

clip_image018

图14.3b

3、分析运动,虚加惯性力

clip_image020clip_image022

4、应用动静法求解

clip_image023 clip_image025 clip_image027

解得 clip_image029clip_image031

例14.2 已知:上题中,若将clip_image004[1]杆看成是质量为clip_image034的均质细杆,并去掉clip_image036小球;求:轴承clip_image038clip_image040的约束力?

clip_image042 clip_image044

图14.4a 图14.4b

解:1、研究对象:整体

2、分析受力(clip_image046

3、分析运动,虚加惯性力

clip_image048杆的惯性力成线形分布。

最大惯性力载荷集度clip_image050clip_image052

作用位置如图。

clip_image054 clip_image056

图14.4c 图14.4d

4、应用动静法求解

clip_image057 clip_image025[1] clip_image060

解得 clip_image062clip_image064

三、刚体惯性力系的简化

刚体内各质点的惯性力形成了一个连续分布的惯性力系,应加以简化:

1、 复习力系向一点简化

clip_image066 clip_image068

图14.5a 图14.5b

clip_image070clip_image072

2、 惯性力系向一点简化,主失和主矩

clip_image074

图14.5c

惯性力系: clip_image076

主失 : (clip_image078

主矩 : clip_image080:

1) 刚体平动:简化中心:质心“clip_image082

惯性力系为一同向平行力系,可简化为过质心的一合力(图14.6)(类似于重力)

clip_image084

图14.6

clip_image086clip_image088

2) 刚体定轴转动

惯性力系简化为平面力系的条件:刚体具有质量对称平面,且质量对称平面垂直于转轴。

简化中心:转轴“clip_image090

clip_image092 clip_image094

图14.7a 图14.7b

参看图14.7clip_image096 clip_image098clip_image100

clip_image102

定轴转动刚体向转轴简化的惯性力(参看图14.7clip_image104)大小为

clip_image106clip_image108clip_image110

clip_image112

3) 刚体平面运动:简化中心:质心“clip_image082[1]

刚体平面运动 随质心平动+相对质心转动

惯性力为(参看图14.8)

clip_image115

图14.8

clip_image117clip_image119

例14.3 写出下列各图所示刚体的惯性力,并在图上表示其方向:

1) 在图14.9(a)中:设OA为均质杆,质量为m,长度为clip_image121

clip_image123

图14.9(a)

2) 在图14.9(b)(c)(d)中:设轮C均为质量为m,半径为R的均质圆盘

clip_image125

图14.9(b) 图14.9(c) 图14.9(d)

3) 在图14.9(e)中:设杆clip_image127clip_image129,AB杆为均质杆,质量为clip_image131,不计clip_image133clip_image135的质量

clip_image137

图14.9(e)

解:1、图14.9(a) clip_image139clip_image141clip_image143clip_image145

clip_image147

图14.9(a)

图14.9(b) clip_image149

clip_image151

图14.9(b)

图14.9(c) clip_image153

clip_image155

图14.9(c)

图14.9(d) clip_image086[1]clip_image158

clip_image160

图14.9(d)

图14.9(e) clip_image162clip_image164

clip_image166

图14.9(e)

2.图14.9(clip_image168)中若将惯性力向质心“C”简化,有

clip_image170,即clip_image119[1],(图14.9(a’))

clip_image173

图14.9(a’)

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