理论力学竞赛辅导5综合应用.ppt
2023/10/16,1,第五讲 应用篇静力学的应用运动学的应用动力学的应用,2023/10/16,2,静力学的应用,问题1：设计一个机构或结构，实现施加一个很小的力，产生一个很大的作用力？,2023/10/16,3,静力学的应用,例题2：试设计一台秤，使称重结果与大象站立位置无关。,1、台秤应用的是什么原理？2、若使称重结果与大象站的位置无关，应用什么样的机构？3、应用什么原理最容易确定大象重量与秤砣重量间的关系？4、给出台秤必要的几何参数。5、给出测试数据与大象重量的关系。,问题3：该磅秤在设计上存在还哪些不足，如何改进。,2023/10/16,4,静力学的应用,问题3：该磅秤在设计上存在还哪些不足，如何改进。,2023/10/16,5,静力学的应用,2023/10/16,6,静力学的应用,问题4：轧钢机械中的力学问题,1、若钢板能进入碾轧机，利用的是什么力学概念？2、轧轮和钢板间的摩擦系数为f，确定a,b,d,f间的关系。,2023/10/16,7,运动学的应用,问题5：已知车队以速度V 匀速行驶，车宽为b，车距为a,若人要匀速沿直线行走穿过马路，求人过马路的最小速度u，并确定过马路的方向。,2023/10/16,8,运动学的应用,问题6：设计一个机构，使得将转动转换成往复移动或摇动。,2023/10/16,9,运动学的应用,问题7：设计相关的参数，使得当摇杆BD铅垂时，滑枕向右移动的速度是向左移动速度的2倍，并求此时滑枕的加速度和摇杆的角加速度。已知曲柄OA的角速度为常量（逆时针转动）,2023/10/16,10,动力学的应用,问题8：两轮电动车中的力学问题设：电机转子与车轮固连，其定子与车身固连。,2023/10/16,11,动力学的应用,问题81：无人使用时，车体能在铅垂位置平衡的力学原理是什么？,问题82：人站在车上时，车体在铅垂位置平衡是否是稳定的？,2023/10/16,12,动力学的应用,问题83：若车轮在地面上纯滚动，已知：车轮轮心的加速度为a，人体和车体（不含电机和车轮）的总质量为mC，电机和车轮的质量为mA，对转轴的转动惯量为J，车轮半径为R，AC=L,若车身视为平移。求：1、电机的驱动力矩M2、人体与车体总重心C前倾的角度。3、地面作用在车轮上的摩擦力。,2023/10/16,13,动力学的应用,1、电机的驱动力矩M,应用动能定理微分形式：,2、求倾角,应用动静法：研究车身,3、求摩擦力,研究整体，应用动量定理,2023/10/16,14,竞赛试题答案,非非非是是DCCCA,21.2mu2/9R22.2pi/323.u24.6u/L25.gf/326.-8gf/3L,11.（tan）/212.2a/b13.rA14.R15.mR2/2pi16.gsin45017.318.圆周,u/319.圆周，u/320.平面，u/3R,2023/10/16,15,四、综合分析题（）,O,C,A,取圆盘为动系，甲虫A为动点,由于合外力为零，因此系统的动量守恒，对质心的动量矩也守恒,动量守恒：,速度合成定理：,将2式和3式代入1式：,相对质心C动量矩守恒：,由5式并利用2式和3式，化简可得：,由5、6和1式，可得：,该式在x轴投影：,C为系统的质心,2023/10/16,16,运动学中思考题40：,设计一个平面运动机构，该机构由若干个刚体构成，使得仅在图示瞬时，下列情况同时成立：刚体1的角速度不为零，但角加速度为零：刚体2的角速度为零，但角加速度不为零：刚体3的角速度和角加速度均为零：,2023/10/16,17,结束语,在学习中挖掘知识的内涵掌握基本理论与方法的适用条件（基本假设在理论推导中的作用）建立各知识点间的内在联系，形成知识结构体系在实践中提高分析问题和解决问题的能力分析因果关系，建立力学模型，选择解决问题的方法勤思考，多总结，掌握解决某类问题的普遍方法在探索的过程中学习（不要认可知识与方法），在学习的过程中实践，在实践的基础上创新。,2023/10/16,18,祝大家取得好成绩,谢 谢,
