工程力学教学课件作者宋小壮主编第九章第三节.pptVIP

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2017-05-18 发布于广东
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前面用解析法分析了点的运动的全过程，现将用几何法即运动的合成与分解的方法，去了解物体与机构上某一点在特定的位置时，瞬间的运动情况，如果引入可变几何参量也能全过程地分析动点的运动。此法在工程技术上有极其重要的实用意义。下一页上一页第三节点的合成运动返回目录一、点的合成运动概念二、点的速度合成定理例9-9 例9-8 补例9-9 补例9-8 在不同的物体上观察同一物体的运动时，常常得到不同的结果，例如火车行驶时，在车厢上观察车轮上一点的运动的圆周运动，在地面上观察则是一个复杂的曲线运动，假如想象在轮上观察，则是静止的。同一个点对于不同的参考系，所表现的运动特征显然是不同但又是有关连的。因此，在研究一个物体的运动，必须指明是相对哪个物体而言，即必须选定参考体或参考系。如没特别说明，一般就是以地面为参考系。一、点的合成运动概念返回首页下一页上一页在某些实际问题中，选择好相对地面运动的物体作为参考系来研究物体的运动会带来很大的方便。如桥式起重机。下一页上一页返回首页桥架相对于地面是静止的，当起吊重物时，吊车沿桥架移动，同时将吊钩上的重物铅直向上提升。 M M' M" 在吊车上来观察重物的运动，则重物作铅直向上的直线运动；地面上观察，重物则是在作平面运动。如将重物的平面运动分解成两个直线运动来研究，然后再加以合成，比直接研究平面曲线运动要方便的多。返回首页下一页上一页在为了便于研究，将所研究的点M称为动点。将固结在地球表面上的参考系称为定参考系，并以Oxy表示。把相对于地球运动的参考系（如固结在行驶的吊车上的参考系）称为动参考系，并以Oxy 表示。 M M' M" 动点对于定参考系的运动称为绝对运动，动点对于动参考系的运动称为相对运动，动参考系对于定参考系的运动称为牵连运动。返回首页下一页上一页可把行驶的吊车取为动参考系，则重物相对于吊车沿着与铅直线的直线运动是相对运动，相对于地面的平面曲线运动是绝对运动，而吊车对地面的直线平动则是牵连运动。 M M' M" 动点对于定参考系的运动称为绝对运动，动点对于动参考系的运动称为相对运动，动参考系对于定参考系的运动称为牵连运动。返回首页下一页上一页　　 AO管绕O轴作逆时针转动，管内有一动点M同时沿管向外运动。若选取与地面相固结的参考系为定参考系，与AO管相固结的参考系为动参考系，则动点M相对于地面所作的平面曲线运动（沿MM）为绝对运动，动点 M相对于管所作的直线运动（沿M1M）为相对运动，AO杆相对于地面的定轴转动为牵连运动。返回首页下一页上一页 A M1  M 　　显然，如果没有牵连运动，则动点的相对运动就是它的绝对运动；如果没有相对运动，则动点随动参考系所作的牵连运动就是它的绝对运动。由此可见，动点的绝对运动可看成是动点的相对运动与动点与动点随动参考系的牵连运动的合成。因此，这类运动就称为点的合成运动或复合运动。返回首页下一页上一页　　研究点的合成运动，就是要研究绝对、相对、牵连这三种运动之间的关系。也就是如何由已知动点的相对运动和牵连运动求出绝对运动；或者将已知的绝对运动分解为相对运动与牵连运动。返回首页下一页上一页　　还应当指出：动点的相对运动、绝对运动是点的运动，它可以是直线运动或者是曲线运动；而牵连运动是指动参考系的运动，也就是设想的与动参考系相固结的刚体的运动。它可能是平动、转动或其它运动。返回首页下一页上一页　　动点和动参考系的选择必须遵循的原则：动点和动参考系不能选在同一物体上，即动点和动参考系必须有相对运动。动点、动系的选择应以相对运动轨迹易于辨认为准。机械中两构件在传递运动时，常以点相接触，其中有的点始终处于接触位置，称为常接触点，有的点则为瞬时接触点，一般以瞬时接触点所在的物体固连动系，常接触点则为动点（常接触原则）。返回首页下一页上一页　　在点的运动学中，我们研究了动点对于一个参考系的运动。但是在工程中时用两个不同的参考系去描述同一个点的运动情况。同一个点对于不同的参考系，所表现的运动特征显然是不同但又是有关连的。例如，无风下雨时雨滴的运动，对于地面上的观察者来说，雨滴是铅垂向下的；但是对于正在行驶的车上的观察者来说，雨滴便是倾斜向后的。 va va M ve ve vr  返回首页下一页上一页补例9-8 　　产生这种差别是由于观察者所在的参考系不一样。但是，两者得出的结论不但全都正确，且可互相沟通。为了便于研究，将所研究的点M称为动点；将

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