一种引出一般运动刚体角速度概念的新方法

在刚体一般运动的教学中,角速度是学生接受起来比较困难的一个概念,通过矢量运算引入这一概念,为角速度的教学提供了一种新的简单方法.     

一般运动刚体角速度向量引入的一种新方法

通过向量运算给出了角速度向量引入的一种较简单的方法. 利用刚体上的固连向量的导数与 其自身垂直的特点,得出反映刚体整体运动特性的角速度向量,并对这样的导出方法与刚体 角速度向量物理意义之间的联系进行了讨论.     

空间运动刚体角速度的一种形式

一般空间运动刚体角速度是理论力学教学的难点和重点,传统基于欧拉转动定理和坐标转换 矩阵的角速度引出方法存在各自的不足,于是可通过有限转动矩阵直接引出角速度,保存传 统两种方法的优点,利于学生更深刻理解角速度的概念.     

飞行器角速度测量的三轴加速度计法

飞行器角速度的测量在航空航天领域是极为重要的问题,然而现在主流的利用陀螺仪测量角速度的方法有造价较高这一问题。本文提出了一种通过测量刚体上非共线三点的加速度得到刚体角速度的方法,可以利用极为廉价的高精度加速度计较为准确地测量高速稳态飞行器的角速度。本文应用刚体运动学中的基点法,得到由刚体上非共线三点的加速度和其距离表示的刚体角速度,并对其进行了误差分析。最终采用数值模拟的方法,分析了此方法在具有较高角速度的飞行器和具有较低角速度的稳态卫星上得到的角速度的适用性。模拟结果表明,此种方法适用于稳态高角速度的飞行器。     

飞行器角速度测量的三轴加速度计法

飞行器角速度的测量在航空航天领域是极为重要的问题,然而现在主流的利用陀螺仪测量角速度的方法有造价较高这一问题。本文提出了一种通过测量刚体上非共线三点的加速度得到刚体角速度的方法,可以利用极为廉价的高精度加速度计较为准确地测量高速稳态飞行器的角速度。本文应用刚体运动学中的基点法,得到由刚体上非共线三点的加速度和其距离表示的刚体角速度,并对其进行了误差分析。最终采用数值模拟的方法,分析了此方法在具有较高角速度的飞行器和具有较低角速度的稳态卫星上得到的角速度的适用性。模拟结果表明,此种方法适用于稳态高角速度的飞行器。     

平面运动刚体的动能基点

平面运动刚体的动能基点刁海林（广西农业大学林学院，南宁５３０００１）平面运动刚体的动能等于随质心Ｃ平动的动能与绕质心ｃ转动的动能的和，即对刚体上任一点Ａ可否使下式成立呢？显然，一般情况（２）式不能成立，下面将证明，对某些特殊的点（２）式成立。使（２）...     

关于刚体角速度定义的一个注解

给出了一种角速度定义方法. 这种方法基于固连坐标系基矢量和单位矢量的导数给出,但避免使用角速度矩阵概念. 另外从刚体上速度分布的角度,用速度场旋度的方法解释角速度. 可以帮助学生从另外一个角度来理解角速度概念.     

刚体运动学的Pio图方法

刚体运动学的Ｐｉｏ图方法刘延柱（上海交通大学工程力学系，上海２０００３０）刚体绕固定点多次转动的姿态和角速度的确定问题是最基本的刚体运动学问题．利用方向余弦矩阵的乘法运算可以程式化地导出结果［４，５］，但随着转动次数的增多，计算过程十分繁琐．１９６４...     

Optimal control of a rigid spacecraft programmed motion without angular velocity measurements

This paper considers the problem of optimal controlling a spacecraft programmed motion without its angular velocity measurements. An optimal control law that stabilizes this programmed motion and minimizes the cost that transfers the spacecraft from arbitrary initial state to the programmed state is obtained as a function of the kinematics attitude parameters and their estimates as well as the angle of programmed rotation. The stabilizing properties of the proposed controllers are proved using Liapunov techniques. Numerical simulation study is presented.     

Kinematic problem of optimal nonlinear stabilization of angular motion of a rigid body

The problem of optimal transfer of a rigid body to a prescribed trajectory of preset angular motion is considered in the nonlinear statement. (The control is the vector of absolute angular velocity of the rigid body.) The functional to be minimized is a mixed integral quadratic performance criterion characterizing the general energy expenditure on the control and deviations in the state coordinates.Pontryagin’s maximum principle is used to construct the general analytic solution of the problem in question which satisfies the necessary optimality condition and ensures the asymptotically stable transfer of the rigid body to any chosen trajectory of preset angular motion. It is shown that the obtained solution also satisfies Krasovskii’s optimal stabilization theorem.     

Quasi-Euler-Poinsot motion of a rigid body

The phase-plane method of nonlinear oscillation is used to discuss the influence of the small dissipation upon the Euler-Poinsot motion of a rigid body about a fixed point. The equations of phase coordinates are applied instead of Eulerian equations, and the global characteristics of the motion of rigid body are analysed according to the distribution and the type of the singular points. A Chaplygin's sphere on a rough plane, a rigid body in viscous medium and one with a cavity filled with viscous fluid are discussed as examples. It is shown that the motions of rigid bodies dissipated by various physical factors have a common qualitative character. The rigid body tends to make a permanent rotation about the principal axis of the largest moment of inertia. The transitive process can change from oscillatory to aperiodic with the decrease in dissipation.     

一般运动刚体的恢复系数公式的适用条件

一般文献中,当用到关于恢复系数的牛顿公式时,都是针对两体碰撞的.该文针对两个受到一定外力作一般运动的刚体之间的碰撞,导出了牛顿恢复系数公式的适用条件.