intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ học kỹ thuật: Chương 4.1 - Phạm Thành Chung

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST
Báo xấu
15
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ học kỹ thuật: Chương 4.1 - Các khái niệm cơ bản" được biên soạn với các nội dung chính sau: Liên kết và phân loại liên kết; Cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do; Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ; Công ảo, liên kết lý tưởng, lực suy rộng. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học kỹ thuật: Chương 4.1 - Phạm Thành Chung

  1. CHƯƠNG 4. MỘT SỐ NGUYÊN LÝ CƠ HỌC ♣ Các khái niệm cơ bản (số bậc tự do của cơ hệ, lực suy rộng,...) ♣ Nguyên lý công ảo ♣ Nguyên lý d’Alembert ♣ Nguyên lý d’Alembert-Lagrange ♣ Phương trình Lagrange loại 2 Người trình bày: Phạm Thành Chung Bộ môn Cơ học ứng dụng, Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 1 / 91
  2. Nơi lấy bài giảng và hỏi đáp trực tuyến http://tiny.cc/CHKT2-ME3011-CnCDT-K57S hoặc http://groups.google.com/group/CHKT2-ME3011-CnCDT-K57S?hl=vi Email liên hệ: phthanhchung@gmail.com Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 2 / 91
  3. Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản 2 Nguyên lý công ảo 3 Nguyên lý d’Alembert 4 Nguyên lý d’Alembert - Lagrange 5 Phương trình Lagrange loại 2 Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 3 / 91
  4. §1. Các khái niệm cơ bản Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Liên kết và phân loại liên kết. Cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Công ảo. Liên kết lý tưởng. Lực suy rộng 2 Nguyên lý công ảo 3 Nguyên lý d’Alembert 4 Nguyên lý d’Alembert - Lagrange 5 Phương trình Lagrange loại 2 Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 3 / 91
  5. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Liên kết và phân loại liên kết. Cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Công ảo. Liên kết lý tưởng. Lực suy rộng 2 Nguyên lý công ảo 3 Nguyên lý d’Alembert 4 Nguyên lý d’Alembert - Lagrange 5 Phương trình Lagrange loại 2 Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 3 / 91
  6. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Định nghĩa về liên kết Liên kết là các điều kiện ràng buộc chuyển động của các chất điểm và các vật rắn thuộc hệ. Các điều kiện ràng buộc này: thường được biểu diễn dưới dạng các phương trình hoặc các bất phương trình. độc lập với các lực tác dụng lên cơ hệ và các điều kiện đầu của chuyển động. I Tiếp theo: Ba thí dụ về liên kết Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 4 / 91
  7. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 1 về liên kết  O A α Tời kéo vật nặng Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 5 / 91
  8. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 1 về liên kết  O v ω A α Tời kéo vật nặng v = rω =⇒ f (s, ϕ) = s − r ϕ = 0 (1) Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 5 / 91
  9. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 2 về liên kết Bánh xe lăn không trượt Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 6 / 91
  10. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 2 về liên kết C * Bánh xe lăn không trượt Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 6 / 91
  11. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 2 về liên kết C * Bánh xe lăn không trượt vC = r ω =⇒ f (xC , ϕ) = xC − r ϕ = 0 (2) Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 6 / 91
  12. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 3 về liên kết y x Cơ cấu 4 khâu bản lề Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 7 / 91
  13. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Thí dụ 3 về liên kết y r l2  ϕ2 r r l1 l3 ϕ1 r ϕ3 l0  x Cơ cấu 4 khâu bản lề ~l1 + ~l2 = ~l0 + ~l3 (3) f1 (ϕ1 , ϕ2 , ϕ3 ) = l1 cos ϕ1 + l2 cos ϕ2 − l3 cos ϕ3 − l0 = 0 =⇒ (4) f2 (ϕ1 , ϕ2 , ϕ3 ) = l1 sin ϕ1 + l2 sin ϕ2 − l3 sin ϕ3 =0 B Dạng thường gặp của phương trình liên kết Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 7 / 91
  14. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Dạng thường gặp của phương trình liên kết fk (q1 , q2 , . . . , qm ) = 0 , (k = 1, 2, . . . , r ) (5) Khi các liên kết được biểu diễn dưới dạng1 phương trình (5) thì chúng được gọi là liên kết hình học, giữ và dừng. Tổng quát: fs (qk , q˙ k , t) ≥ 0 (6) B Phân loại liên kết 1 phương trình ràng buộc các toạ độ suy rộng của hệ Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 8 / 91
  15. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Phân loại liên kết Liên kết giữ và liên kết không giữ fs (qk , q˙ k , t) > 0 : liên kết không giữ fs (qk , q˙ k , t) = 0 : liên kết giữ Liên kết hôlônôm2 (liên kết hình học) và liên kết không hôlônôm fs (qk , q˙ k , t) = 0 : liên kết không hôlônôm fs (qk , t) = 0 : liên kết hôlônôm Liên kết dừng và liên kết không dừng3 fs (qk , t) = 0 : liên kết không dừng fs (qk ) = 0 : liên kết dừng B Cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do 2 http://en.wikipedia.org/wiki/Holonomic_constraints 3 http://en.wikipedia.org/wiki/Rheonomous_constraint Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 9 / 91
  16. §1. Các khái niệm cơ bản 1.1 Liên kết và phân loại. Cơ hệ tự do / không tự do Cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do Cơ hệ tự do là cơ hệ mà vị trí và vận tốc của các chất điểm và các vật rắn thuộc hệ có thể nhận các giá trị tuỳ ý. Cơ hệ không tự do (cơ hệ chịu liên kết): (ngược lại...). Hệ hôlônôm: một cơ hệ không tự do mà chỉ chịu các liên kết hôlônôm. Hệ không hôlônôm: (ngược lại) nếu trong cơ hệ tồn tại ít nhất một liên kết không hôlônôm. Trong kỹ thuật ta thường hay gặp các cơ hệ chịu các liên kết hôlônôm (liên kết hình học), giữ và dừng. B 1.2 Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 10 / 91
  17. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Nội dung 1 Các khái niệm cơ bản Liên kết và phân loại liên kết. Cơ hệ tự do và cơ hệ không tự do Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Công ảo. Liên kết lý tưởng. Lực suy rộng 2 Nguyên lý công ảo 3 Nguyên lý d’Alembert 4 Nguyên lý d’Alembert - Lagrange 5 Phương trình Lagrange loại 2 Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 10 / 91
  18. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Di chuyển khả dĩ và di chuyển ảo Di chuyển khả dĩ 4 của chất điểm là di chuyển vô cùng bé của chất điểm từ vị trí đang xét sang các vị trí lân cận mà phù hợp với liên kết. Ký hiệu d 0~r . Di chuyển ảo5 của chất điểm là di chuyển vô cùng bé tưởng tượng của chất điểm từ vị trí đang xét sang các vị trí lân cận mà phù hợp với liên kết tại thời điểm khảo sát. Ký hiệu δ~r . B Thí dụ 4 Nghĩa của từ “khả dĩ”: có khả năng, coi như, xem như, có thể chấp nhận 5 Nghĩa của từ “ảo”: không có thật, tưởng tượng, “ảo ảnh”, “thế giới ảo”, “máy tính ảo”, “cái này ảo quá!” Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 11 / 91
  19. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Thí dụ Xét một chất điểm P di chuyển trên sàn của một thang máy đang chuyển động lên phía trên với vận tốc u~. Chất điểm chịu liên kết không dừng (phương trình sàn thang máy). Di chuyển ảo δ~r nằm trên sàn thang máy. Di chuyển thực của chất điểm P là α~ u (với α > 0). Di chuyển khả dĩ của u và d 0~r = δ~r − α~ điểm P là d~r = δ~r + α~ u. z αu r dr = d′r r r δr r P d′r r r(t) −α u r O y x B Một số chú ý Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 12 / 91
  20. §1. Các khái niệm cơ bản 1.2 Di chuyển ảo và bậc tự do của cơ hệ Chú ý Di chuyển khả dĩ là di chuyển vô cùng bé phù hợp với liên kết, không quan tâm đến lực tác dụng, còn di chuyển thực vô cùng bé vừa phù hợp với liên kết vừa bị chi phối bởi lực tác dụng. ⇒ Di chuyển thực vô cùng bé là trường hợp riêng của di chuyển khả dĩ. Di chuyển ảo là di chuyển vô cùng bé tưởng tượng mà phù hợp với liên kết tại thời điểm khảo sát ⇒ Trong phương trình liên kết, thời gian t xem là cố định, δt = 0. Nếu liên kết dừng thì các di chuyển ảo sẽ trùng với các di chuyển khả dĩ và khi đó di chuyển thực vô cùng bé là một trường hợp riêng của di chuyển ảo. Nếu liên kết là không dừng thì di chuyển ảo là di chuyển hoàn toàn do tưởng tượng, không thể xảy ra trong thực tế. Khi đó di chuyển thực vô cùng bé không nằm trong tập di chuyển ảo. B Phương trình ràng buộc các thành phần di chuyển ảo Cơ học kỹ thuật II (ME3010) Chương 4. Một số nguyên lý cơ học Học kỳ 20132 13 / 91
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
27=>0