加速度
加速度是力学中的一个物理量,是速度對时间的变化率,描述速度大小变化的快慢和變化方向。加速度是一个矢量,主要应用于经典物理当中,一般用字母\mathbf{a}表示,在国际单位制中的单位为米每二次方秒(\mathrm{m/s^2})。 在经典力学中,牛顿第二定律说明了力和加速度成正比,這定律又稱為「加速度定律」。假設施加於物體的淨外力為零,則加速度為零,速度為常數,由於動量是質量與速度的乘積,所以動量守恆。在電動力學裏,呈加速度運動的帶電粒…
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加速度是力学中的一个物理量,是速度對时间的变化率,描述速度大小变化的快慢和變化方向。加速度是一个矢量,主要应用于经典物理当中,一般用字母\mathbf{a}表示,在国际单位制中的单位为米每二次方秒(\mathrm{m/s^2})。 在经典力学中,牛顿第二定律说明了力和加速度成正比,這定律又稱為「加速度定律」。假設施加於物體的淨外力為零,則加速度為零,速度為常數,由於動量是質量與速度的乘積,所以動量守恆。在電動力學裏,呈加速度運動的帶電粒…
輸入信號整形(Input Shaping)是數控機床中減少振動的開環控制技術,其作法是產生一命令信號來消除其自身的振動。較早命令信號產生的振動會由後面命令信號產生的振動所抵消。輸入信號整形的作法是將脈衝(稱為輸入整形器)和任意命令信號進行卷積。接著用整形後的命令來驅動系統。若整形器的脈衝選擇得當的話,整形後的命令產生的殘餘振動會比原始命令的振動要小。脈衝的振幅以及時間會依照系統的自然振動頻率以及阻尼比決定。輸入信號整形可以調整到對系統參…
在轉彎時的傾斜]] 自行車及摩托車的動力學是有關自行車及機車以及其零組件,因受力而產生運動的物理學,屬於的範疇。動力學屬於物理學中经典力学的領域。自行車的運動中,比較多人在意的包括力学平衡、反向操舵(countersteering)、煞車、加速度、懸吊系統靈活性、以及振动。對於自行車運動的研究從十九世紀末就開始了,目前仍有相關的研究。 自行車及機車都是二個輪子共平面,可以只產生一個輪跡的,因此其運動有許多的基本共同點,本質上也和其他車輛…
(Wheelbase)、转向轴角度(Steering Axis Angle)、前叉偏移(Fork Offset)和曳距(Trail)]] 自行车摩托车几何是定义特定自行车配置的一组关键几何尺寸(长度和角度)。其中最主要的是轴距、转向轴角度、前叉偏移和曳距。这些参数对自行车的操控有很大影响。 轴距 轴距是指前后轮的地面接触点之间的距离。轴距与车架长度、转向轴角度和前叉偏移有关。它与汽车和火车所使用的“轴距”一词类似。 轴距,以及自行车加骑…
牵引圆(traction circle)、牵引力圆是考虑车辆轮胎和路面之间动态相互作用的有用方法。下图是从上往下看的路面与车辆,路面位于x-y平面上。连接轮胎的车辆正沿y轴正方向移动。 在本例中,车辆将向右转弯(即正x方向指向拐角中心)。请注意,轮胎的旋转平面与轮胎实际移动方向(正y方向)成一定角度。换言之,与其简单地允许轮胎在其“指向”的方向上“滚动”(在这种情况下,从正y方向向右),轮胎必须在其指向的不同方向上“滑动”,以保持其在正…
车辆动力学 (Vehicle dynamics,又称车辆动态)是指车辆方面的动力学,需要注意的是这一概念只在车辆与路面的关系中适用。车辆动力学是一门主要基于经典力学的工程学。 本文主要适用于汽车。对于单轨车辆,特别是两轮车量,请参见自行車及摩托車的動力學。 组成 车辆动力学的组成或者说分类包括: 汽车布局(Automobile layout) 电子稳定程序 (ESC) 转向(Steering) 悬吊系统(Suspension) 牵引力控…
位力定理(,又稱维里定理、均功定理)是力學中描述穩定的多自由度孤立體系的總動能和總勢能時間平均之間的數學關係。考慮一個有N個質點的體系,其數學表達式爲: :\langle T \rangle = - \frac 1 2 \sum_{k=1}^N \langle \boldsymbol F_k \cdot \boldsymbol r_k \rangle 其中:角括號表示對時間取平均,T是系统内部的总动能,\boldsymbol F_k是第…
費米加速 有時也稱為“擴散衝擊加速”(費米加速的子類別),是帶電粒子(通常是在磁鏡中)來回反彈時所經歷的加速機制(另請參見「」 )。 人們認為這是粒子在天體震波中獲得非熱能的主要機制。它在許多天體模型(主要是震波的模型,包括太陽耀斑和超新星殘骸)中有著非常重要的作用。 費米加速有兩種類型:一級費米加速(在震波中)和二級費米加速(在移動磁化雲氣的環境中)。在這兩種情况下,環境都必須無碰撞,才能機制有效。 這是因為費米加速僅適用於能量超過熱…
]] 達朗貝爾原理()是因其發現者法國物理學家與數學家讓·達朗貝爾而命名。達朗貝爾原理闡明,對於任意物理系統,所有慣性力或施加的外力,經過符合約束條件的虛位移,所作的虛功的總和等於零: :\sum_{i}\ (\mathbf{F}_{i}+\mathbf{I}_i)\cdot \delta \mathbf{r}_i = 0\,\!; 其中,\mathbf{I}_i= - m_i\mathbf{a}_i\,\!是粒子P_i\,\!感受到的…
(位能)亦不相同。]] 动能 ()是物體因為具有速率而擁有的能量,其大小等於把物體從靜止加速到某個速率所需做的功。由于运动是相对的,动能也是相对于某参照系而言。同一物体在不同的参照系会有不同的速率,也就是有不同的动能。动能的国际单位是焦耳(J),以基本单位表示是千克米平方每秒平方(kg·m2·s−2)。一个物体的动能只有在速率改变时才会改变。 经典力学 在经典力学,一个质点(一个很小的物体,它的大小基本可以忽略)或者一个没有自转的刚体的…
地面动力学(Terradynamics)是研究在可流动的地面(比如沙地和泥土)的陆上运动(尤其是用腿的运动)中力和运动的学科。地面动力学的命名是由研究空中飞行的空气动力学和研究水中游泳的水动力学启发而来。 参考文献
逆操舵轉向法,源自於英文的「Counter steering」,講的是單軌車種(腳踏車、摩托車等等)特有的物理現象,騎士透過暫時性的改變推把舵角方向(左彎向左推、右彎向右推),讓車輛的質心先發生往轉彎方向傾斜,瞬間會往相反的方向偏移,最後提前完成轉彎的角度,是單軌車種的進階操駕技巧,並不限於日常生活或是競技,只要騎士熟悉整個操作的過程,就可以運用自如。由於這只是一種單軌車種的駕駛物理現象,因此並沒有任何的科學文獻陳述逆操舵,不過前美國賽…
的進動。]] 的行星]] 進動(precession)是自轉物體之自轉軸又繞著另一軸旋轉的現象,又可稱作旋進。在天文學上,又稱為“歲差現象”。 常見的例子為陀螺。當其自轉軸的軸線不再呈鉛直時,即自转轴与对称轴不重合不平行时,會發現自轉軸會沿著鉛直線作旋轉,此即“旋進”現象。另外的例子是地球的自轉。 自旋的進動現象主要出現在核磁共振與磁振造影上。其中的例子包括了穩定態自由旋進(進動)造影。 進動是轉動中的物體自轉軸的指向變化。在物理學中,…
動力學(*')是古典力學的一門分支,主要研究運動的變化與造成這變化的各種因素。換句話說,動力學研究力對物體之運動所造成的影響。運動學(kinematics)則是純粹描述物體的運動,完全不考慮導致運動的因素。 更仔細地說,動力學研究由於力的作用,物理系統怎樣改變。動力學的基礎定律是艾薩克·牛頓提出的牛頓運動定律。對於任意物理系統,只要知道其作用力的性質,引用牛頓運動定律,就可以研究這作用力對於這物理系統的影響。 在經典電磁學裏,物理系統的…
平行軸定理(英語:parallel axis theorem)能夠很簡易地,從剛體對於一支通過質心的直軸(質心軸)的轉動慣量,計算出剛體對平行於質心軸的另外一支直軸的轉動慣量。 讓 I_{C}\,\! 代表剛體對於質心軸的轉動慣量、M\,\! 代表剛體的質量、d\,\! 代表另外一支直軸 z'-軸與質心軸的垂直距離。那麼,對於 z'-軸的轉動慣量是 :I_{z'}=I_{C}+Md^2\,\! 。 平行軸定理、垂直軸定理、伸展定則,這些…
拉格朗日方程式(),-{因}-數學物理學家约瑟夫·拉格朗日而命名,是分析力學的重要方程式,可以用來描述物體的運動,特別適用於理論物理的研究。拉格朗日方程式的功能相當於牛頓力學中的牛頓第二定律。 定義 假設一個物理系統符合完整系統的要求,即所有廣義座標都互相獨立,則拉格朗日方程式成立: :\frac{d}{dt}\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial \dot\mathbf{q}} - \frac{\pa…
转子动力学是工程力学的一个分支,主要研究喷气发动机、蒸汽渦輪發動機、涡轮机、鼓风机、电动机、水泵的转子运转时的平衡、振动、稳定性以及转速。 這些对确保高速旋转机械的可靠工作有重要意义。 参考文献
recurdyn(recursive dynamic)仿真软件是韩国function bay公司开发的一个基于递归算法的多体动力学系统仿真软件,其采用相对坐标系运动方程。适合行业主要是通用机械领域、传送机械、汽车、航空航天、兵器行业、电子电器领域的仿真分析。 主要模块 RecurDyn主要处理机构、结构、控制、液压、摩擦、润滑、疲劳、可靠性方面的问题。其中机构方面能处理刚体机构、基于小变形假设的模态柔性体机构以及基于有限元理论的大变形柔…
在物理學裏,垂直軸定理(也叫“正交轴定理”)可以用來計算一片薄片的轉動慣量。思考一個直角座標系,其中兩個座標軸都包含與平行於此薄片;如果已知此薄片對於這兩個座標軸的轉動慣量,則垂直軸定則可以用來計算薄片對於第三個座標軸的轉動慣量。 假設OXYZ座標系統的 X-軸與 Y-軸都包含與平行於此薄片,而 Z-軸垂直於薄片的面。I_X\,\! 與 I_Y\,\! 分別代表薄片對於 X-軸與 Y-軸的轉動慣量.那麼,薄片對於 Z-軸的轉動慣量為 :…