理論力學(xué)課件 第四章 剛體運(yùn)動(dòng)1

理論力學(xué)ClassicalMechanics2024第四章剛體運(yùn)動(dòng)限定對(duì)象：物質(zhì)分布恒定的連續(xù)體4.1描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)4.2解釋機(jī)制：剛體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程4.3實(shí)踐項(xiàng)目：剛體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)模擬4.44.剛體運(yùn)動(dòng)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）認(rèn)識(shí)剛體，并理解其作為一種連續(xù)性物質(zhì)的特點(diǎn)（2）探討剛體的幾何屬性以及與其相關(guān)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象（3）掌握從矢量、標(biāo)量以及混合視角構(gòu)建剛體的動(dòng)力學(xué)方程，以及相關(guān)的求解方法（4）了解科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)、相關(guān)工具及其在力學(xué)過程模擬上的應(yīng)用44.1限定對(duì)象：物質(zhì)分布恒定的連續(xù)體4.1限定對(duì)象：物質(zhì)分布恒定的連續(xù)體從質(zhì)點(diǎn)到物體，利用微元法聯(lián)系離散和連續(xù)連續(xù)物體中，“離散”質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量：連續(xù)物體中，“離散”質(zhì)點(diǎn)的位置：4.1限定對(duì)象：物質(zhì)分布恒定的連續(xù)體剛體的形狀和大小不變：任意點(diǎn)之間距離恒定剛體的自由度為644.2描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)4.2描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)（1）平行移動(dòng)：整體的自由平動(dòng)（2）定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)：整體的自由旋轉(zhuǎn)定量描述定量描述質(zhì)心運(yùn)動(dòng)4.2描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)（2）定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)：整體的自由旋轉(zhuǎn)節(jié)線：進(jìn)動(dòng)角:章動(dòng)角:自轉(zhuǎn)角:固著在剛體上1、歐拉角4.2描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)（2）定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)：整體的自由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角描述（a）和進(jìn)動(dòng)（b）與章動(dòng)（c）現(xiàn)象4.2描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)（2）定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)：整體的自由旋轉(zhuǎn)4.2描述現(xiàn)象：剛體運(yùn)動(dòng)的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)（2）定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)：整體的自由旋轉(zhuǎn)剛體的整體轉(zhuǎn)動(dòng)可以被看作是三個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的疊加.“歐拉運(yùn)動(dòng)學(xué)方程”:總的角速度分解到動(dòng)坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸方向上得到三個(gè)繞坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分量動(dòng)坐標(biāo)系：靜坐