Dinamikos Pasiruošimas PDF

Summary

Šis dokumentas aprašo fizikos dinamikos temas, įskaitant kinematiką, kūnų aprašymą plokštumoje, variklius, kinematinę analizę ir kitas susijusias sąvokas. Dokumente pateikiami klausimai ir atsakymai, pavyzdžiai, bei formulės.

Full Transcript

**1. Kinematika** **Klausimas:** Kas yra ryšio funkcija kinematikoje ir kaip ji užrašoma?\ **Atsakymas:** Ryšio funkcija aprašo tarpusavio padėtis tarp kūnų. Ji užrašoma kaip lygtis, prilyginama nuliui: **Klausimas:** Ką reiškia laisvės laipsnių skaičius ir kaip jis apskaičiuojamas?\ **Atsakymas:*...

**1. Kinematika** **Klausimas:** Kas yra ryšio funkcija kinematikoje ir kaip ji užrašoma?\ **Atsakymas:** Ryšio funkcija aprašo tarpusavio padėtis tarp kūnų. Ji užrašoma kaip lygtis, prilyginama nuliui: **Klausimas:** Ką reiškia laisvės laipsnių skaičius ir kaip jis apskaičiuojamas?\ **Atsakymas:** Laisvės laipsnių skaičius nurodo nepriklausomų kūno judesių skaičių. Jis apskaičiuojamas pagal formulę: ![](media/image2.png) kur ne​ -- visų sistemą sudarančių kūnų laisvės laipsnių suma, o nr -- ryšių skaičius. **2. Kūnų aprašymas plokštumoje** **Klausimas:** Kaip aprašomas kūnas plokštumoje?\ **Atsakymas:** Kūnas plokštumoje aprašomas naudojant jo taško koordinates (x,y) ir posūkio kampą ϕ nuo ašies. **Klausimas:** Kokie yra pagrindiniai jungčių tipai ir kaip jos aprašomos?\ **Atsakymas:** - **Cilindrinė jungtis:** Jos taško koordinatės turi sutapti visuose laiko žingsniuose. - **Slankioji jungtis:** Taškas Pi​ turi būti ant tiesės, einančios per taškus Pi​ ir Qi​, o kampas tarp kūnų išilgai slinkimo ašies turi likti pastovus. A screenshot of a computer Description automatically generated **3. Varikliai** **Klausimas:** Kaip aprašomas posūkio variklis ir kokia jo lygtis?\ **Atsakymas:** Posūkio variklis aprašo kampo tarp dviejų kūnų pasikeitimą, kuris kinta pagal išorinę funkciją. Bendroji lygtis: ![](media/image4.png) A black background with white text Description automatically generated Kai α=0, variklis turi pastovų greitį. **Klausimas:** Kuo skiriasi posūkio ir linijiniai varikliai?\ **Atsakymas:** Posūkio variklis reguliuoja kampą tarp kūnų, o linijinis variklis -- tiesinį atstumą tarp kūnų. ![A screenshot of a computer Description automatically generated](media/image6.png) **4. Kinematinė analizė** **Klausimas:** Kokie yra pagrindiniai uždaviniai atliekant kinematinę analizę?\ **Atsakymas:** Pagrindiniai uždaviniai -- nustatyti kūnų poslinkius, greičius ir pagreičius tam tikru laiko momentu. **Klausimas:** Kaip naudojamas Newton-Raphson algoritmas sprendžiant algebrines lygtis?\ **Atsakymas:** Newton-Raphson algoritmas naudojamas lygčių sistemos sprendimui. Pirminis sprendinys q0​ pritaikomas pirmos eilės Teiloro eilutėms, apskaičiuojamas pokytis Δq, o sprendinys iteruojamas tol, kol pasiekiamas tikslumas. **5. Antrasis Niutono dėsnis** **Klausimas:** Kaip aprašomos išorinės jėgos ir kūnų masės dinaminėje analizėje?\ **Atsakymas:** Dinaminėje analizėje kiekvieno kūno judėjimas aprašomas pagal antrąjį Niutono dėsnį, kuris apima: - Kūno masę (m), - Inercijos momentą (μ), - Išorines jėgas (fx,fy​) ir jų momentus (n). čia: - x¨,y¨-- pagreičiai pagal x ir y ašis, - ϕ¨-- kampinis pagreitis. **Klausimas:** Kaip sudaroma pilna lygčių sistema, įvertinant jėgas šarnyruose?\ **Atsakymas:** Pilna lygčių sistema įtraukia papildomas jėgas, veikiančias per šarnyrus, ir ryšių apribojimus. 1. Pagrindinė dinaminių lygčių sistema matricine forma: ![](media/image8.png) M -- masių ir inercijų matrica, q¨​ -- pagreičių vektorius, F -- išorinių jėgų ir momentų vektorius, gc-- jėgų šarnyruose vektorius. A black screen with white text Description automatically generated **6. Jėgos ir momentai** **Klausimas:** Kaip nustatomas kūną veikiančių jėgų vektorius?\ **Atsakymas:** Kūną veikiančios jėgos aprašomos vektoriumi f, įtraukiant išorines jėgas pagal x ir y ašis. **Klausimas:** Kaip aprašomas sukimo momentas apie svorio centrą?\ **Atsakymas:** Sukimo momentas apskaičiuojamas pagal išorines jėgas ir jų atstumą nuo kūno svorio centro. **7. Spyruoklės ir slopintuvai** **Klausimas:** Kaip užrašoma spyruoklės suspaudimo/ištempimo jėga?\ **Atsakymas:** Spyruoklės jėga užrašoma per deformuotos spyruoklės ilgio vektorių, kuris nustatomas iš taškų poslinkių: ![A black background with white letters Description automatically generated](media/image10.png) kur k -- spyruoklės standumo koeficientas, l0​ -- pradinė ilgis. **Klausimas:** Kokie parametrai naudojami slopinimo jėgos apskaičiavimui?\ **Atsakymas:** Slopinimo jėga priklauso nuo taškų judėjimo greičio ir slopinimo koeficiento c: A black background with white lines and symbols Description automatically generated ![A screenshot of a computer Description automatically generated](media/image12.png) **8. Skaitinis integravimas** **Klausimas:** Kokią matricinę formą įgauna lygčių sistema skaitiniam integravimui?\ **Atsakymas:** Skaitinio integravimo metu lygčių sistema įgauna matricinę formą, įtraukiančią kūno mases, jėgas ir pagreičius. **Klausimas:** Kokios lygties dalys sprendžiamos skaitinio integravimo metu?\ **Atsakymas:** Skaitinio integravimo metu sprendžiamos pagreičio, greičio ir poslinkio lygties dalys. **Newton-Raphson algoritmas** **Paskirtis:** - Skirtas nelinearinių algebrinių lygčių ir jų sistemų sprendimui. - Pritaikomas kinematinėje analizėje, kai reikia nustatyti kūnų padėtis, greičius ir pagreičius. **Privalumai:** - Greitas konvergavimas, jei pradinis spėjimas yra arti teisingo sprendinio.\ **Trūkumai:** - Gali neveikti arba lėtai konverguoti, jei pradinis spėjimas labai netikslus. **Naudojimas:** - Skaitinis lygties sprendimas, kinematinė analizė. **Lagranžo lygtys** **Paskirtis:** - Aprašo mechaninių sistemų dinaminį elgesį, įskaitant jėgas, pagreičius ir ryšius. - Naudojamos dinaminėje analizėje įvertinti kūnus veikiančias jėgas. **Privalumai:** - Tinka sudėtingoms mechaninėms sistemoms su daugybe ryšių.\ **Trūkumai:** - Sudėtingas lygčių sudarymas, reikia įvertinti visas energijas ir jėgas. **Naudojimas:** - Dinaminė analizė, mechaninių sistemų modeliavimas.

Use Quizgecko on...
Browser
Browser