《第1章-刚体转动动力学基础课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章-刚体转动动力学基础课件.ppt（56页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022-4-1912022-4-1922022-4-1932022-4-1942022-4-1951.1 1.1 刚体的角位置与角速度描述方法刚体的角位置与角速度描述方法 广义坐标广义坐标 列向量表示列向量表示 方向余弦方向余弦 2022-4-196 广义坐标广义坐标 2022-4-197nxnynzbxbybz11cos( ,)bncx x12cos( ,)bncx y13cos( ,)bncx z21cos(,)bncy x22cos(,)bncy y23cos(,)bncy z31cos( ,)bncz x32cos( ,)bncz y33cos( ,)bncz z2022-4-198
2、111213212223313233cccccccccbnC112131122232132333cccccccccnbC2022-4-199nnbbRC RbbnnRC RtbptGpnGnbCCCCCcos(,)cos(,)cos(,)cos(,)cos(,)cos(,)cos( ,)cos( ,)cos( ,)bnbnnbnnbnbnbnnbnnbnbnbnnbnnbnxxyzyxyzzxyzx xxyx zy xyyy zzxzyz z2022-4-1910 2022-4-1911222111213222212223222313233112112221323113112321333312
3、132223323111000cccccccccc cc cc cc cc cc cc cccc c2022-4-1912nnIIIbIIIbCC C CbbIIInIIInCC C C2022-4-1913cos-sin0100cos-sin0sincos00cos-sinsincos00010sincos001cos-sin cossin sincos-sin0sincos cos-cos sinsincos00sincos001cos cnbCossin cos sincos sinsin cos cossin sinsin coscos cos sin-sin sincos cos c
4、os-cos sinsin sinsin coscos2022-4-19141-()0()1-01nbC2022-4-1915cos coscos sinsinsin sin coscos sinsin sin sincos cos-sin cos-cos sin cossin sincos sin sinsin coscos cosnbC2022-4-191611-1nbC 2022-4-1917sin cossin0sin sincos0cos0sin cossinsin sincoscosxbybzb 2022-4-1918 222222222222xxxxyyyyzzzz2212211
5、2000000 xynzC CC 222sin00sin00cos0cosxyz 2022-4-191922200cos00cossin0sinxyz 2022-4-1920 2022-4-1921 ()0()0()eeeiexeieieyieiez2022-4-1922 ()0()cossin()nnniexnninieieyieieiez2022-4-1923 eeNeeERKVRVRKVRVcoscossincosNKVE2022-4-1924cos()sin()cos()sinsineinxnnininyIeneinznIeeVKRVKRVKtgR iein2022-4-1925cos
6、cossin00sinsincos0cos0001sinsincos sincoscossinsinelileeeeeeeeeVKRKKVKKKR-KVKtgRVKRKVKtgKR 2022-4-19262022-4-19272022-4-1928 一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2022-4-1929nnpznnpynnpxnprrrkjirnnpznnnpynnnpxnnpnnpdtrddtrddtrddtdkjirvnnpznnnpynnnpxnnpnnpdtrddtrddtrddtdkjira22222222bbpzbbpybbpxbprrrkjirbbpzbbbpybb
7、bpxbbpbbpdtrddtrddtrddtkjirvdbbpzbbbpybbbpxbbpbbpdtrddtrddtrddtdkjira22222222n系b系一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2022-4-1930bpnbnprrrdtddtddtdbpnnbnnpnrrr()n bpnbpx bbpybbpzbn bpxn bpyn bpzn bnbnbbbbbpxbpybpzddrrrdtdtd rd rd rdddrrrdtdtdtdtdtdtrijkijkijkbprb一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度b bpddtr2022-4-1931bnbbnbnbb
8、nbnbbndtddtddtdkkjjiibpnbbpbbpndtddtdrrr一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2022-4-1932哥氏定理的向量表示哥氏定理的向量表示 bpnbbpbbpndtddtdrrr一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2022-4-1933由哥氏定理可得到速度合成公式由哥氏定理可得到速度合成公式bpnbbpbnbnnpndtddtddtdrrrr一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2022-4-1934一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2222()()nnpb bpnnbnnnbbpddddddtdtdtdtdtrrrr
9、2022-4-19352222222()n npb bpb bpn nbnbnbbpnbnbbpddddddtdtdtdtdtrrrrrr一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度22dtdnpnr 22dtdnbnr 22dtdbpbr 2022-4-1936一一 哥氏定理与哥氏加速度哥氏定理与哥氏加速度2222222()n npb bpb bpn nbnbnbbpnbnbbpddddddtdtdtdtdtrrrrrrdtdbpbnbr 2 bpnbdtdr ()nbnbbpr 牵连加速度 2022-4-1937 pepepidtddtdrrr22222()ipepepeeepddddt
10、dtdtrrrr2222222()nnpbbpb bpnnbnbnbbpnbnbbpddddddtdtdtdtdtrrrrrr 2022-4-193822222()ipepe peeepddddtdtdtrrrr 22222()epipe peeepddddtdtdtrrrr 2022-4-1939二二 非惯性系中的牛顿定律非惯性系中的牛顿定律2iiPdmdtrF 2222222()iiPiinnnPi nPininnPininnPddddddtdtdtdtdtrrrrrr 22nnPekdmdtrFFF22()iininenPininnPddmdtdt rFrr 2i nPkindmdt r
11、F 2022-4-194022nnPrdmdt rF二二 非惯性系中的牛顿定律非惯性系中的牛顿定律0ekrF FFF 2022-4-1941 2li iJm r2lJr dm2022-4-1942 22()xxiiiJm yz22()yyiiiJm zx22()zziiiJm xyyziiiJm y z zxiiiJm z x xyiiiJm x y 刚体对x轴的转动惯量；刚体对y轴的转动惯量； 刚体对z轴的转动惯量； 刚体对y轴和z轴的惯量积；刚体对z轴和x轴的惯量积；刚体对x轴和y轴的惯量积； 2022-4-1943 222coscoscos)2cos cos2cos cos2cos co
12、slxxyyzzyzzxxyJJJJJJJ2022-4-1944讨论：转动惯量的求解llllAmm2m3m4m52022-4-1945圆环20mRI 匀质圆盘Rrdrr 2022020212mRmRrdrrdmrIRR2022-4-1946 xxxyzxxyyyyzzxyzzzJJJJJJJJJJ2022-4-1947P（x,y,z）lxyzodlJd1dxcosdycosdzcos2022-4-19482222221xxyyzzyzzxxyJ xJ yJ zJ yzJ zxJ xy 2022-4-19492221xyzJ xJ yJ z2221111xyzxyzJJJ 2022-4-1950
13、 2022-4-1951四四 角动量、角动量定理与欧拉动力学方程角动量、角动量定理与欧拉动力学方程FrQr)(dtdQrHodtdmrrHoooddtHM2022-4-1952 四四 角动量、角动量定理与欧拉动力学方程角动量、角动量定理与欧拉动力学方程o()i iiimHrro()() iiiiiimHrr r r2022-4-1953zyxzzzyzxyzyyyxxzxyxxzyxJJJJJJJJJHHHoHo000000 xxxyyyzzzHJHJHJH四四 角动量、角动量定理与欧拉动力学方程角动量、角动量定理与欧拉动力学方程 2022-4-1954 四四 角动量、角动量定理与欧拉动力学方程角动量、角动量定理与欧拉动力学方程iooddtHMioboiboodddtdtHHHMzyxxyzyxzzxyxzyyzxMHHdtdHMHHdtdHMHHdtdH2022-4-1955000000 xxxyyyzzzHJHJHJzyxxyzzyxzzxyyxzyyzxxMJJJMJJJMJJJ)()()(四四 角动量、角动量定理与欧拉动力学方程角动量、角动量定理与欧拉动力学方程zyxxyzyxzzxyxzyyzxMHHdtdHMHHdtdHMHHdtdH2022-4-1956