分析力学基本微分原理在刚体系统动力学中的应用

本文试图把分析力学中已经发展成熟的基本方法应用于刚体系统动力学的研究。首先给出三类空间(坐标空间,速度空间和加速度空间)中刚体虚位移的定义,在此基础上,把分析力学的三个基本微分原理(D'Alembert—Lagrange原理,Bertrand—Jourdain原理和Gauss原理推广到适用于刚体系统、对有非线性非完整约束的刚体系统,应用Bertand—Jourdain原理推广了Wittenburg方程。应用Gauss原理,推导出有二阶非线性非完整约束的刚体系统运动方程。     

多刚体系统动力学的发展及其在汽车中的应用

本文简述了多刚体系统动力学的发展历史及现状,介绍了国际上通行的几种研究方法和适用于汽车工程领域的几个大型软件,列举了多刚体系统动力学在汽车运动学分析、动力学分析、撞车安全性研究等方面的应用实例及本文作者在这方面的部分工作。认为应用多刚体系统动力学研究汽车系统动力学问题有很多优点,具有广阔的前景。     

3D刚体摆非线性动力学姿态特性研究

研究了3D刚体摆在一般情况和轴对称情况下的姿态动力学特性。通过建立3D刚体摆的动力学方程和运动学方程,利用非线性动力学的方法讨论了轴对称和非轴对称3D刚体摆的姿态运动。通过对两种情形刚体摆模型悬垂平衡位置加小摄动考察其姿态运动,可以发现在非轴对称情况下3D刚体摆出现混沌运动,在轴对称3D刚体摆情况下出现概周期运动。利用MATLAB进行仿真实验,分别得出非轴对称3D刚体摆的混沌姿态运动曲线和轴对称3D刚体摆的姿态概周期运动曲线,并分别给出庞加莱截面图。     

逆系统方法在刚体动力学中的应用：研究带2个陀螺的刚体运动 …

在刚体动力学中,微分几何方法有效地解决了非线性控制问题,但使用过程中计算繁琐,本文将逆系统方法应用于刚体动力学中,运用非线性控制的逆系统方法设计刚体Ｅｕｌｅｒ动力学方程的控制器,通过对２个陀螺转动的控制,实现对刚体转动的渐进跟踪。     

逆系统方法在刚体动力学中的应用──研究带2个陀螺的刚体运动的渐进跟踪问题

在刚体动力学中 ,微分几何方法有效地解决了非线性控制问题 ,但使用过程中计算繁琐 .本文将逆系统方法应用于刚体动力学中 ,运用非线性控制的逆系统方法设计刚体Euler动力学方程的控制器 .通过对 2个陀螺转动的控制 ,实现对刚体转动的渐进跟踪 .     

刚体动力学初值问题的拟变分原理及其应用

随着科学技术的发展,对刚体动力学提出新的要求.应用变积方法,建立了刚体动力学初值问题的拟变分原理.推导出刚体动力学初值问题的拟变分原理的拟驻值条件.建立了刚体动力学初值问题的广义拟变分原理,说明了应用广义拟变分原理求得问题的解析解和数值解的途径.借助算例说明了应用变分方法来研究刚体动力学初值问题的优越性.     

质心运动守恒问题的一般解

文中导出了在求解质点系质运动守恒问题时的一般解的表达式，通过该公式可以方便地确定出多刚体系统中任一个刚体的绝对运动。实例分析表明，该方法在求解此类问题时将是非常有效的。     

应用动力学理论解决刚体平面平行运动问题

以动力学理论为依据研究了刚体的平面平行运动问题,归纳了解决问题的两种通常方法,并且又拓展出两种新方法,即应用刚体对任意点的动量矩定理求解的方法和应用刚体对空间瞬心的转动方程求解的方法.     

用dE/dt=0探讨几个刚体动力学问题

用dE/dt=0这种新的方法对在不同坐标系下的几类刚体力学问题进行探讨,从而得出力学体系下的刚体运动方程.     

质心运动守恒问题的一般解

文中导出了在求解质心系质心运动守恒问题时的一般解的表达式，通过该公式可以方便地确定出多刚体系统中任一个刚体的绝对运动，实例分析表明，该方法在求解此类问题时将是非常有效的。     

刚体转动渐进跟踪控制的逆系统方法

逆系统方法是以非线性控制为目的,以直接分析为途径,以动态系统的逆概念为核心。该文将逆系统方法应用于刚体动力学中,运用非线性控制的逆系统方法设计Euler动力学方程的控制器,通过对一个陀螺的外力矩进行实施控制,使刚体在动坐标系下的角速度稳定跟踪指令,来实现对刚体转动的渐进跟踪控制。     

动量矩定理应用于刚体平面运动时关于矩心选择问题

应用动量矩定理求解刚体平面运动动力学问题时,如取瞬时速度中心p点为矩心,并满足一定的限制条件,将可得到与对固定点动量矩定理相同形式的、对速度瞬心的动量矩定理:Ip dω/dt=∑mp（F1）。     

改进恒力矩法测定刚体转动惯量

针对大学物理专业课中刚体转动惯量的测定问题进行研究。选择合适的砝码及塔轮半径组合,让系统进行一次减速运动和一次加速运动,以测量刚体转动惯量。采用改进恒力矩的测定方法,实验阻力矩随角速度变化对实验结果的影响程度减小,测量结果准确性得到提高,误差减小。     

平面运动刚体的动量矩方程的几种形式

对三种情况下平面运动刚体的动量矩进行了分析和讨论，得到一般形式的动量矩方程。     

利用平行移轴定理计算平面刚体的重心

通过对转动惯量取极小值的方法求得平面刚体重心的解析解，并根据最优化理论提出了通过搜索转动惯量的极小值而获得面平刚体重心的数值计算方法。     

相对于动矩心的动量矩定理的形式

本文分别讨论了以速度为υ_A,加速度为a_A运动的动点A的动量矩定理的形式.以及当刚体作平面运动时,若满足速度瞬心到刚体质心的距离恒保持不变的条件下,由动能定理证明对瞬时速度中心的动量矩定理的形式.     

平面运动刚体的动量矩方程

本文应用达朗伯原理,证明在刚体作平面运动时,以任一动点为矩心的动量矩方程的一般表达形式,并通过讨论给出采用一些特殊点作为矩心时,其动量矩方程的简捷表达形式和应用条件。     

不同材料杆组成的均质三角形边框绕质心轴转动惯量

对不同材料杆组成的均质三角形边框,利用离散质点系统的质心公式确定均质三角形边框的质心位置,并推导三角形边框绕质心轴的转动惯量公式。根据刚体对过质心轴的力矩平衡条件,给出了三角形边框质心的作图方法。已有文献的公式为本文结果的一个特例,所用方法可进一步推广到求解其他边框图形绕质心轴的转动惯量。     

惯性力系简化探讨

本文给出了任意质点系的惯性力系向任一点简化的主矢和主矩的表达式,并用此表达式导出了运动刚体的惯性力系向某些特殊点简化的结果。     

底框砖房地震倾复力矩对框架梁受力的影响

讨论上部承重砖墙布置在底框层的次梁上时,地震倾复力矩对底层框架梁受力影响的问题。假定次梁在地震倾复力矩作用下只产生刚体转动,由此导出了地震倾复力矩在框架梁上产生的竖向作用力的计算公式。