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機械動力學是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的一個科技名詞。
語言文字是一個民族文化的結晶。這個民族[1]過去的文化靠着它來流傳,未來的文化也仗着它來推進,從大約是在公元前14世紀,殷商後期的「甲骨文」被認為是「漢字」的第一種形式[2],西周後期,漢字發展演變為大篆,後秦始皇統一中國,中國文字才逐漸走上了發展的道路,直至今天。
名詞解釋
機械動力學(dynamics of machinery)是機械原理的主要組成部分。研究機械在運轉過程中的受力、機械中各構件的質量與機械運動之間的相互關係,是現代機械設計的理論基礎。 [1]機械動力學研究的內容包括6個方面:(1)在已知外力作用下求機械系統的真實運動規律 ;(2)分析機械運動過程中各構件之間的相互作用力;(3)研究迴轉構件和機構平衡的理論和方法;(4)研究機械運轉過程中能量的平衡和分配關係;(5)機械振動的分析研究;(6)機構分析和機構綜合。
目的
研究目的:分析和綜合兩個方面,分析:研究現有的機械;
綜合:設計新機械使之達到給定的運動學,動力學要求。
問題
正問題:給定機械的輸入力合阻力的變化規律,求解機器的實際運動規律;
反問題:已知機構的運動和阻力,求解應施加於原動構件上的平衡力,以及各運動副的反力。
闡述
為簡化問題,常把機械系統當作具有理想、為穩定約束的剛體系統處理。對單自由度的機械系統,用等效力和等效質量的概念 ,可以把剛體系統的動力學問題轉化為單個剛體的動力學問題;對多自由度機械系統動力學問題一般用拉格朗日方程求解。
機械系統動力學方程常常是多參量非線性微分方程,只在特殊條件下可直接求解,一般情況下需要用數值方法迭代求解。許多機械動力學問題可藉助電子計算機分析。
機械運動過程中,各構件之間相互作用力的大小和變化規律是設計運動副的結構、分析支承和構件的承載能力 ,以及選擇合理潤滑方法的依據。在求出機械真實運動規律後可算出各構件的慣性力,再依據達朗貝爾原理,用靜力學方法求出構件間的相互作用力。
平衡目的是消除或減少作用在機械基礎上周期變化的振顫力和振顫力矩。對剛性轉子的平衡已有較成熟的技術和方法:對工作轉速接近或超過轉子自身固有頻率的撓性轉子平衡問題,不論是理論與方法都需要進一步研究。
平面或空間機構中包含有往復運動和平面或空間一般運動的構件 ,其質心沿一封閉曲線運動。根據機構的不同結構,可以應用附加配重或附加構件等方法,全部或部分消除其振顫力。但振顫力矩的全部平衡較難實現。
機械運轉過程中能量的平衡和分配關係包括:機械效率的計算和分析,調速器的理論和設計,飛輪的應用和設計等。
機械振動的分析是機械動力學的基本內容之一, 現已發展成為內容豐富、自成體系的一門學科。
機構分析與機構綜合一般是對機構的結構和運動而言,但隨着機械運轉速度提高,機械動力學已成為分析與綜合高速機構時不可缺少的內容。
近代機械發展的一個顯著特點是 ,自動調節與控制裝置日益成為機械不可缺少的組成部分。機械動力學研究對象已擴展到包括不同特性的動力機和控制調節裝置在內的整個機械系統,控制理論已經滲入到機械動力學的研究領域。
在高速與精密機械設計中,為保證機械的精確度和穩定性,構件的彈性效應已成為設計里不容忽視的因素。一門把機構學與機械振動和彈性理論結合起來的新的學科——運動彈性體動力學正在形成,並在高速連杆機構與凸輪機構的研究中取得了一些成果。
在一些機械的設計中,已經提出變質量的機械動力學問題。各種模擬理論與方法以及運動和動力參數的測試方法,已經成為機械動力學研究的重要手段。
參考文獻
- ↑ 中國專門創製文字的民族:千人從遼東遷徙西北,雄霸三百年,搜狐,2022-08-13
- ↑ 見證殷商歷史 走進中國文字之源,搜狐,2020-01-20