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2018年浙江大学航空航天学院831理论力学考研核心题库

  摘要

一、计算题

1. 图1示铰接四边形机构中,绕轴当

时,杆CD 的速度和加速度。

以等角速度

转动。杆AB 上有一套筒C , 此套筒与杆CD 相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求

图1

【答案】速度分析,如图2所示。

图2

作定轴转动;杆AB 作瞬时平动;杆CD 作直线运动。

由式①方向投影,得

即杆CD 的速度为

速度公式

加速度分析,如图3所示。

图3

加速度公式

由式娜CD 方向投影,得

即杆CD 的加速度为

2. 求图1所示桁架杆1, 2, 3的内力。

图1

【答案】如图2(a )所7K 。

图2(a )

(1)以C 点为研究对象, 由平衡方程

(2)以整体为研究对象, 对B 点取矩, 由平衡方程得

解得

应用截面法由k-k 截面截取右半部分为研究对象。

由平衡方程

解得

负号表示杆的内力为压力。

3. 图中所示系统中重物A 的质量

视滑轮B 为均质圆盘,质量

对其质心C 的固转半径

鼓轮D 由两个半

. 弹簧水平,

,径为r 和2r 的同心均质圆盘固结构成总质量

刚度系数k=4000N/m.鼓轮为纯滚动,不计滚动摩阻. 绳子与滑轮间无滑动. 求系统的固有频率

.

【答案】用拉格朗日方程建立系统的运动微分方程求解. 系统具有一个自由度,以系统静平衡位置为坐标原点,取图示x 为广义坐标,则系统的动能为

式中

代入动能表达式得

系统为保守系统,系统的势能为

则拉格朗日函数为

将拉格朗日函数代入拉格朗日方程