小问题

133.一轮半径为R,重量为P,在其铅垂直径的上端B点处作用水平力Q。轮与水平面间的滚动摩阻系数为δ。问水平力Q使轮子只滚动而不滑动吋,轮与     

小问题(42)

133.一轮半径为R,重量为P,在其铅垂直径的上端B点处作用水平力Q。轮与水平面间的滚动摩阻系数为δ。问水平力Q使轮子只滚动而不滑动吋,轮与 ...     

纯滚动圆轮静摩擦力方向的确定

给出了匀质圆轮受力偶或水平力作用在水平地面上作纯滚动时, 其静摩擦力方向的确定方 法. 只受力偶作用作纯滚动的圆轮, 其摩擦力的方向仅取决于外力偶矩的转向, 判断依据为 摩擦力在该圆轮的平面运动中起阻碍圆轮的转动和为圆轮的平移提供主动力两相对的作用. 当圆轮只受水平力作用作纯滚动时, 用刚体平面运动微分方程和动能定理两种方法对摩擦力 方向进行了推导判定, 摩擦力的方向不仅与水平力的作用位置相关, 还与圆轮的大小和相对 质心的惯性半径等因素相关.     

滚而不滑非静力学问题

本刊1987第2期上《小问题》栏133题的解答读后,似感不妥.不揣冒昧,愿与原作者商榷.为方便计,现将原题及解答抄录如下:133.一轮半径为 R,重量为 P,在其铅垂直径的上端 B 点处作用水平力 Q.轮与水平面间的滚动摩阻系数为δ.问水平力 Q 使轮子只滚动而不滑动时,轮与水平面间的摩擦系数(?)需要满足什么条件?答133.轮子滚动的条件为     

滚而不滑非静力学问题

本刊1987第2期上《小问题》栏133题的解答读后,似感不妥.不揣冒昧,愿与原作者商榷.为方便计,现将原题及解答抄录如下:133.一轮半径为 R,重量为 P,在其铅垂直径的上端 B 点处作用水平力 Q.轮与水平面间的滚动摩阻系数为δ.问水平力 Q 使轮子只滚动而不滑动时,轮与水平面间的摩擦系数(?)需要满足什么条件?答133.轮子滚动的条件为 ...     

小问题(57)

173.图示平面机构中,轮 O 半径为 r,沿半径为R=4r 的大圆弧面以常角速度ω_0=4ω作纯滚动.杆 OC 在 O 点与轮 O 铰接,B 是杆 OC 上的滑块.杆AB 长为 l=5r,并以匀角速度 ω_(AB)=ω绕 A 作定轴转动.在图1所示瞬间,杆 AB 正好经过大圆弧中心 ...     

小问题(57)

173.图示平面机构中,轮 O 半径为 r,沿半径为R=4r 的大圆弧面以常角速度ω_0=4ω作纯滚动.杆 OC 在 O 点与轮 O 铰接,B 是杆 OC 上的滑块.杆AB 长为 l=5r,并以匀角速度 ω_(AB)=ω绕 A 作定轴转动.在图1所示瞬间,杆 AB 正好经过大圆弧中心 ...     

小问题

173.图示平面机构中,轮 O 半径为 r,沿半径为R=4r 的大圆弧面以常角速度ω_0=4ω作纯滚动.杆 OC 在 O 点与轮 O 铰接,B 是杆 OC 上的滑块.杆AB 长为 l=5r,并以匀角速度 ω_(AB)=ω绕 A 作定轴转动.在图1所示瞬间,杆 AB 正好经过大圆弧中心     

基于空间分布的重力场持续适配能力评估方法

重力匹配导航需要在重力场特征丰富的区域进行,现有的重力场适配性评估方法多针对单条测线或局部区域,未考虑到重力特征的空间分布。为了评估重力场持续适配能力,提出了将重力场适配半径作为评估重力场特征区域空间适配性能指标参数。从适配半径定义出发,阐述了其物理意义内涵,证明了其与匹配测线覆盖全区域的最小辐射半径的关系,并根据适配半径不同分布形态,推导了具体计算方法。适配性评估实例表明,中国南海重力场适配半径为95 n mile,说明重力匹配导航技术在南海范围具有较好适用性。适配半径直接反映了特征区域提供持续重力匹配导航的能力,可作为重力匹配导航系统工程应用重力场持续适配能力评估和航迹规划的依据。     

非均质内压圆筒的弹塑性与极限状态解

本文给出了用解析法求得非均质(具有环向增强材料层的)圆筒在内压作用下(图1),处于弹塑性、极限状态时解的方法。为此,把弹性模量和屈服极限均表示为圆筒半径r的函数,将它们沿半径方向的变化规律用Fermi-Drac广义函数序列来表征。这一计算模式,不仅能够描述增强材料对于圆筒刚度的增强及其对于抗屈服能力的提高作用;而且还可以描述增强材料和基材间的弹性模量、屈服极限的连续变化规律。特别是对于不可压缩固体的这种非均质解,此方法就显得更为简便些。     

墩底设置无黏结钢筋的铁路重力式桥墩在静力作用下的抗震性能分析

为了提高铁路重力式桥墩的延性性能,提出了在墩底局部设置无黏结钢筋的设计方法。设计5个不同无黏结钢筋类型的桥墩,采用数值分析方法研究无黏结钢筋数量及无黏结高度对桥墩抗震性能的影响。研究结果表明：墩底设置无黏结钢筋可有效改善铁路重力式桥墩的延性性能,且对桥墩的承载能力和刚度影响较小,但是会增加桥墩滞回曲线形状的“捏缩”效应;无黏结钢筋比例越大,桥墩的延性性能越好,钢筋无黏结高度在一定范围内对桥墩延性性能的影响较大;数值分析验证了在墩底布置无黏结钢筋的方法提高延性抗震性能的可行性。本研究成果可应用于铁路重力式桥墩抗震设计研究领域。     

放射状椭圆截面均压槽对狭缝节流气浮支承的影响研究

为提高狭缝节流气浮支承静态特性，在有腔狭缝节流气浮支承的基础上增加了表面节流均压槽，均压槽呈放射状，周向截面为扇形，径向截面为椭圆，并对其进行了仿真分析. 结果表明:增加放射状椭圆截面的均压槽作为表面节流方式能够优化其承载力以及刚度，但会增加耗气量. 增加均压槽高度、放射角度、数量和半径均能增加气浮支承的承载力. 刚度峰值对应的气膜厚度会随均压槽高度增加但峰值基本保持不变；刚度峰值对应的气膜厚度会随均压槽辐射角度增加且峰值也会略微增加；当均压槽数量大于4时，随着均压槽数量的增加，刚度峰值均出现在气膜厚度h₂为13 μm附近，但刚度峰值会随均压槽数量的增加而产生较大增幅；刚度峰值对应的气膜厚度会随均压槽半径的增加而减小，但峰值会随均压槽半径的增加而增加.      

滚动体几何相似条件在轴承边界元法中的应用

滚动轴承作为多物体接触系统,具有高度的非线性。为了求解滚动轴承的三维载荷分布,考虑所有滚动体的形状和边界条件相同,利用几何相似条件通过初始位置滚动体的离散模型,得到其他滚动体的离散数据。将所有滚动体看作是一个物体,轴承系统可以用3个物体无摩擦接触边界元法进行模拟计算。考虑全部滚动体作为一个整体的特殊性,叙述了边界积分方程和耦合的矩阵方程的建立,编制了基于滚动体几何相似条件的轴承边界元法Fortran源程序。利用该程序对轧机四列圆锥滚子轴承进行数值模拟,得到轴承的接触压力和载荷,滚动体接触宽度和接触滚动体个数,并说明了方法的有效性。     

反作用轮扰动特性测量及研究

反作用轮微振动是影响卫星姿态控制精度的重要因素.测量反作用轮扰动的目的是掌握其扰动规律,进而采取相应的控制方法和隔离技术.考虑到反作用轮的扰动与安装条件有关,使用"刚性六分量测试平台"和"柔性六分量测试平台"两种方法进行反作用轮扰动特性测量,并从三个方面对两种方法得到的结果进行比较.比较结果表明,不同测试条件下得到的谐波数是相同的;安装结构刚度降低会降低反作用轮的固有频率;柔性安装条件的减振作用会降低扰动峰值.试验结果可以为探讨卫星结构动态特性对扰动力的影响提供经验和指导.     

轮对系统的Hopf分岔研究

针对轮对系统中的非线性动力学问题, 本文基于Hopf分岔代数判据得到考虑陀螺效应的轮对系统Hopf分岔点解析表达式, 即轮对系统蛇形失稳的线性临界速度解析表达式. 基于分岔理论得到轮对系统的第一、第二Lyapunov系数表达式, 并结合打靶法分别得到不同纵向刚度下, 考虑陀螺效应与不考虑陀螺效应的轮对系统分岔图. 通过对比有无陀螺效应的轮对系统分岔图发现, 在同一纵向刚度下, 考虑陀螺效应的轮对系统线性临界速度和非线性临界速度均大于不考虑陀螺效应的轮对系统, 即陀螺效应可以提高轮对系统的运动稳定性. 基于Bautin分岔理论, 以纵向刚度和纵向速度作为参数, 分别得到考虑陀螺效应和不考虑陀螺效应的轮对系统, 从亚临界Hopf分岔到超临界Hopf分岔, 再从超临界Hopf分岔到亚临界Hopf分岔的迁移机理拓扑图. 通过对比有、无陀螺效应的轮对系统Bautin分岔拓扑图发现, 陀螺效应将改变轮对系统的退化Hopf分岔点, 但对于轮对系统Bautin分岔拓扑图的影响不大.      

空心圆柱滚子轴承及其磨损问题

空心圆柱滚子轴承是一种新型滚动轴承,其结构特点是滚动体的空心度大于50％,无保持架,满装滚子和滚动体始终受有预负荷。它具有高刚度、高回转精度和高极限转速等特性,特别适用于机床主轴轴承。空心圆柱滚子轴承的主要失效形式是磨损和滚动体的弯曲疲劳断裂。     

《小问题》2020-1解答

正问题:圆环半径为r,质量为m,以向前的水平速度v0和相应于闲回里滚动的方向的角速度ω0与水平地面接触。接触时,圆环与其移动速度v0在同一个铅垂平面内。圆环和地面的滑动摩擦系数为f,滚动摩阻不计。问:(1)在什么条件下圆环会往回里滚动?(2)在何时何处开始作纯滚动,角速度是多少?(3)在什么条件下,往回里滚动的圆环正好在着地时开始作纯滚动?     

滚动轮波形磨损实验研究

利用赫兹模拟准则进行实验室钢轨波形磨损再现实验研究，在进行大量试验的基础上揭示了滚动轮波磨形成的规律，提出了波磨的形成机制．结果表明，轮—轨系统的振动以及轮—轨接触表面之间较大切向力的共同作用，是导致滚动轮表面不均匀塑性变形或波磨的主要原因．     

《小问题》2019-2解答

<正>问题:圆环半径为r,质量为m,以向前的水平速度v0和相应于向回里滚动的方向的角速度ω0与水平地面接触。接触时,圆环与其移动速度v0在同一个铅锤平面内。圆环和地面的滑动摩擦系数为f,滚动摩阻不计。问:(1)在什么条件下圆环会往回里滚动?(2)在何时何处开始作纯滚动,角速度是多少?(3)在什么条件下,往回里滚动的圆环正好在到达着地点时开始作纯滚动?     

偏心圆轮沿斜面纯滚动至连续弹跳的动力学分析

研究了第十一届全国周培源大学生力学竞赛团体赛中轮子跳高试题的偏心圆轮方案,建立了无初速度释放的偏心圆轮沿斜面纯滚动到连续跳动的动力学理论模型,分析了弹跳现象的产生条件,研究了纯滚动到连续弹跳的动力学过程,给出了斜面倾角、初始释放角和摩擦系数等因素对跳跃行为的影响。