工程力学工程力学((CC))北京理工大学理学院力学系韩斌(39)(39)(下册)(下册)§21§21达朗贝尔原理达朗贝尔原理§21.1惯性力的概念动力学问题动能定理动量定理动量矩定理运动学关系两点速度、加速度关系复合运动联立求解静力学问题平衡方程0RF0OM达朗贝尔原理(动静法)惯性力——人为引入的假想力,无施力者,与观察者有关,与真实力同样有运动、变形效应。1.第一类惯性力在非惯性系中引入在非惯性系中引入,使牛顿第二定律形式上仍成立:2.第二类惯性力在惯性系中引入在惯性系中引入,使动力学形式上转化为静力学问题:)(creaaamamF其中:牵连惯性力、科氏惯性力xyzx’y’z’mFaxyzmFaNF在非惯性系中rceamamamF)()((21.1)amFFN(21.2)0)(amFFN(21.3)amFI达朗贝尔惯性力(21.4)0)(amFFN(21.3)amFI达朗贝尔惯性力(21.4)0INFFF(21.5)共点力系平衡方程质点的达朗贝尔原理:质点在运动的任一瞬时,主动力、约束力和达朗贝尔惯性力组成一个形式上的平衡共点力系。§21.2达朗贝尔原理xyzmFaNF1.质点的达朗贝尔原理iiIiamF达朗贝尔惯性力(21.7)0IiNiiFFF(21.8)n个平衡的共点力系质点系的达朗贝尔原理:质点系在运动的任一瞬时,外力系和达朗贝尔惯性力系组成一个形式上的平衡力系。2.质点系的达朗贝尔原理0)(iiNiiamFF(21.6)对质点系中任意质点0)(iIiieiFF达朗贝尔原理平衡方程0)()()(iIiAeiiAFMFM(21.9)其中内力系自平衡,故外力系与达朗贝尔惯性力系平衡。0)(iIiieiFF达朗贝尔原理平衡方程0)()()(iIiAeiiAFMFM(21.9)0)(IReRFF达朗贝尔原理平衡方程0)(IAeAMM(21.9)’记:ieieRFF)()(iIiIRFFiIiAIAFMM)(ieiAeAFMM)()()(达朗贝尔原理的平衡方程中,矩方程的矩心A点可以任意选取。§21.3质点系的达朗贝尔惯性力系的简化——简化为一等效力系(主矢+主矩)1.质点系达朗贝尔惯性力系的简化(1)达朗贝尔惯性力系的主矢ciiiiIiIRamamFF)(0)(iIiieiFF代入即质心运动定理cieieRamFF)()(m----质点系(刚体)的总质量----质点系(刚体)质心C的加速度Ca(21.10)cIRamF达朗贝尔惯性力系主矢(21.10)cI...