第1章-刚体定点转动力学基础PPT教学课件.ppt

1、2020/7/21，第1章，刚体定点旋转的力学基础，2020/7/21，2，1.1刚体的角位置和角速度描述方法，刚体坐标系和参照坐标系刚体的运动自由度自由刚体位置和运动的描述定轴旋转刚体，基本概念1.1刚体的角位置和角速度描述方法，广义坐标，列矢量，方向侑弦， 空间自由质点的位置可以用三个独立的残奥仪表表示，也可以用三个以上的残奥仪表表示，但后者必须满足约束条件。 2020/7/21，4，4，4，二定点旋转刚体的角位置的广义坐标为： 1.1刚体的角位置和角速度的描述方法，3个非线性矢量，自由刚体的6个残奥参数独立，定点刚体的3个残奥参数独立，2020/7/21，5刚体坐标系采用3个正交向量、2

2、020/7/21，6，6，三定点旋转刚体的角位置的方向侑弦描述对于刚体的一个角位置存在唯一的单向式侑弦矩阵，反之亦然。 1.1刚体的角位置和角速度的描述方法，2020/7/21，7，方向侑弦矩阵的应用：坐标变换基本公式，讨论：2020/7/21，8，讨论： 2020/7/21，9， 9、9、方向佟弦矩阵约束方程、讨论：2020/7/21、10、四点旋转刚体角位置的欧拉角描述、1.1刚体的角位置和角速度描述方法，用3个独立的角度表示定点旋转刚体，依次旋转3圈时，旋转轴的选择会产生2种欧拉角。2020/7/21、11、第一类欧拉角(旋转顺序： Z-X-Z )、四定点旋转刚体角位置的欧拉角描述、20

3、20/7/21、12、的四定点旋转刚体角位置的欧拉角描述、2020/7/21、14、第二类欧拉角的线性化、四定点15、五定点旋转刚体角速度的欧拉角描述在刚体旋转角速度的中间坐标系中的心理投射：2020/7/21、17，1.1刚体的角位置和角速度描述方法，五定点旋转刚体角速度的欧拉角描述，2020/7/21、18，求自学内容的地心坐标系原点位于地球的中心，x轴和y轴位于地球赤道平面、2020/7/21、20、1.2常用参考坐标系、二地球坐标系及其旋转角速度、坐标系原点设置在地球的中心，三个轴固定在地球上。2020/7/21、21、1.2常用参考坐标系、三地理坐标系、1 .地固地理坐标系、坐标系的

4、原点选择地球的任意点，三轴与地球固结。2020/7/21、22、1.2常用的参考坐标系、三地理坐标系、2 .当地地理坐标系、原点设置在沿地球表面运动的物体上，三个轴和地固地理坐标系的方向相同，不与地球固结。 随着职业生涯的变化而变动。2020/7/21、23、1.2常用参照坐标系、三地理坐标系、2 .本地地理坐标系、2020/7/21、24、1.2常用参照坐标系、四地平面坐标系、原点设定为运输体质中心，2020/7/21、25、1.2常用参照坐标系、五载波坐标系、坐标原点设定为载波重心、2020/7/21、26、1.2常用参照坐标系、六陀螺仪坐标系、2020/7/21、27、科里奥利定理描述了

5、一般空间自由质点相对于不同参照系的速度和加速度。 1.3刚体定点旋转的一般原理，科里奥利定理和科里奥利加速度，在两个参照系之间有相对旋转时，质点的速度和加速度与两坐标系相对静止时有差异。2020/7/21、28，两个参照系之间相对静止时，质点的速度和加速度没有差别，n系、b系、一哥定理和哥哥的加速度，2020/7/21、29，因此，科里奥利定理和科里奥利加速度，2020/7/21、31，科里奥利定理只有当相同的向量相对于两个不同的参考坐标系在时间导函数之间存在关系并且在两个参照系之间不存在相对旋转时，它们才是相等的。 有时把左称为绝对导函数，把右首项称为相对导函数。 从科里奥利定理和科里奥利加

6、速度、2020/7/21、32、科里奥利定理可以得到速度合成式、质点相对于参照系的速度。 相对于坐标系b的参照系的速度、质点相对于坐标系b的速度、附加加速度、卷入速度、科里奥利定理和科里奥利加速度、2020/7/21、33、相对于速度合成式再一次取时间导函数的参考坐标系中的动点的视加速度、动点的动坐标系中的相对加速度、动点的科里奥利加速度， 2020/7/21，35，科里奥利定理和科里奥利加速度，动点的向心加速度，动点的欧拉加速度，相关加速度，动点的爱因斯坦加速度e系统：地球坐标系(b )，I系统地心惯性系(n )，2020/7/21，37，讨论：利用科里奥利定理研究近地点表面运动物体，e系统

7、： 20220、2020/7/21、39、二非常规中牛顿定律、哑铃原理的一般形式、2020/7/21、40、三旋转惯性矩、惯性椭球和惯性主轴(自学)、刚体的任意轴旋转惯性矩的公式对于不同坐标系的惯性矩、2020/7/21、42 求圆环和均质圆盘的惯性矩、圆环、均质圆盘、2020/7/21、43、惯性椭球体，可以用于描述刚体相对于通过所有原点的轴的惯性矩。 这称为刚体的惯性矩椭球体或惯性椭球体。2020/7/21、44、惯性主轴、三转惯性、惯性椭球和惯性主轴，如果相对于有刚体的轴的惯性积为零，由于该轴相对于刚体的惯性主轴、惯性椭球三个对称轴刚体的惯性积为零，所以这些个的三个对称轴是刚体的惯性主轴。、2020/7/21、45、定点旋转刚体的惯性矩阵、三次旋转惯性、惯性椭球体和惯性主轴、2020/7/21、46、四动量矩、动量矩定理和欧拉动力学方程式、质点的动量矩和动量矩定理、四动量矩、动量矩定理和欧拉动力学方程式、惯性主轴、定点旋转刚体的动量矩、2020/7/21， 49、刚体的动量矩定理和欧拉动力学方程、四动量矩、动量矩定理和欧拉动力学方程、科里奥利定理、动量矩定理、2020/7、刚系及惯性主轴、2020/7/21、51，本章总结如下：刚体的角位置和角速