机械动力学

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机械动力学是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的一个科技名词。

语言文字是一个民族文化的结晶。这个民族过去的文化靠着它来流传,未来的文化也仗着它来推进，从大约是在公元前14世纪，殷商后期的“甲骨文”被认为是“汉字”的第一种形式，西周后期，汉字发展演变为大篆，后秦始皇统一中国，中国文字才逐渐走上了发展的道路，直至今天。

目录

名词解释

机械动力学（dynamics of machinery）是机械原理的主要组成部分。研究机械在运转过程中的受力、机械中各构件的质量与机械运动之间的相互关系，是现代机械设计的理论基础。 [1]机械动力学研究的内容包括6个方面：（1）在已知外力作用下求机械系统的真实运动规律 ；（2）分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力；（3）研究回转构件和机构平衡的理论和方法；（4）研究机械运转过程中能量的平衡和分配关系；（5）机械振动的分析研究；（6）机构分析和机构综合。

目的

研究目的：分析和综合两个方面，分析：研究现有的机械；

综合：设计新机械使之达到给定的运动学,动力学要求。

问题

正问题：给定机械的输入力合阻力的变化规律，求解机器的实际运动规律；

反问题：已知机构的运动和阻力，求解应施加于原动构件上的平衡力，以及各运动副的反力。

阐述

为简化问题，常把机械系统当作具有理想、为稳定约束的刚体系统处理。对单自由度的机械系统，用等效力和等效质量的概念 ，可以把刚体系统的动力学问题转化为单个刚体的动力学问题；对多自由度机械系统动力学问题一般用拉格朗日方程求解。

机械系统动力学方程常常是多参量非线性微分方程，只在特殊条件下可直接求解，一般情况下需要用数值方法迭代求解。许多机械动力学问题可借助电子计算机分析。

机械运动过程中，各构件之间相互作用力的大小和变化规律是设计运动副的结构、分析支承和构件的承载能力 ，以及选择合理润滑方法的依据。在求出机械真实运动规律后可算出各构件的惯性力，再依据达朗贝尔原理，用静力学方法求出构件间的相互作用力。

平衡目的是消除或减少作用在机械基础上周期变化的振颤力和振颤力矩。对刚性转子的平衡已有较成熟的技术和方法：对工作转速接近或超过转子自身固有频率的挠性转子平衡问题，不论是理论与方法都需要进一步研究。

平面或空间机构中包含有往复运动和平面或空间一般运动的构件 ，其质心沿一封闭曲线运动。根据机构的不同结构，可以应用附加配重或附加构件等方法，全部或部分消除其振颤力。但振颤力矩的全部平衡较难实现。

机械运转过程中能量的平衡和分配关系包括：机械效率的计算和分析，调速器的理论和设计，飞轮的应用和设计等。

机械振动的分析是机械动力学的基本内容之一， 现已发展成为内容丰富、自成体系的一门学科。

机构分析与机构综合一般是对机构的结构和运动而言，但随着机械运转速度提高，机械动力学已成为分析与综合高速机构时不可缺少的内容。

近代机械发展的一个显著特点是 ，自动调节与控制装置日益成为机械不可缺少的组成部分。机械动力学研究对象已扩展到包括不同特性的动力机和控制调节装置在内的整个机械系统，控制理论已经渗入到机械动力学的研究领域。

在高速与精密机械设计中，为保证机械的精确度和稳定性，构件的弹性效应已成为设计里不容忽视的因素。一门把机构学与机械振动和弹性理论结合起来的新的学科——运动弹性体动力学正在形成，并在高速连杆机构与凸轮机构的研究中取得了一些成果。

在一些机械的设计中，已经提出变质量的机械动力学问题。各种模拟理论与方法以及运动和动力参数的测试方法，已经成为机械动力学研究的重要手段。