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簡(jiǎn)介:2.彈力,我國(guó)古代有“后羿射日”的民間傳說(shuō),漢代有“但使龍城飛將在,不叫胡馬度陰山”的飛將李廣,三國(guó)時(shí)有“轅門射戟”的呂布,“百步穿楊”的黃忠,唐朝有“將軍三箭定天山,壯士長(zhǎng)歌入漢關(guān)”的薛仁貴,隋朝有“一箭雙雕”的長(zhǎng)孫晟,元代有“只識(shí)彎弓射大雕”的鐵木真,這些英雄人物,創(chuàng)千秋功業(yè),留萬(wàn)世英名,靠的就是強(qiáng)弓勁箭.一張彎弓何以產(chǎn)生如此威力,1.被拉長(zhǎng)或被的彈簧對(duì)跟它接觸的的作用,可以使小車運(yùn)動(dòng)起來(lái).被的細(xì)木棍或細(xì)竹竿對(duì)跟它接觸的的作用,可以把圓木推開(kāi),像這樣物體的或的改變叫做.,壓縮,小車產(chǎn)生力,壓彎,圓木產(chǎn)生力,形狀,體積,形變,2.發(fā)生形變的物體,由于要原狀,對(duì)跟它接觸的物體會(huì)的作用,這種力叫.3.如圖,靜止地放在傾斜木板上的書,由于重力的作用也壓迫木板,它們都發(fā)生,致使書對(duì)有垂直于木板的壓力,木板有垂直于書面的支持力,恢復(fù),產(chǎn)生力,彈力,微小形變,木板,斜向下方,F1,對(duì)書,斜向上方,F2,4.彈力的大小跟的大小有關(guān),越大彈力越大.彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小F跟彈簧的或的長(zhǎng)度X成.這個(gè)規(guī)律是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的叫做定律.5.公式F=中,K稱為彈簧的,單位是符號(hào)用表示.,形變,形變,伸長(zhǎng),縮短,正比,美國(guó),胡克,KX,勁度系數(shù),牛頓每米,N/M,胡克,1形變①形變物體在力的作用下發(fā)生的形狀或體積的改變叫形變.形變是力的作用效果之一.②彈性形變?cè)诹Φ淖饔孟掳l(fā)生形變的物體,在撤去外力后能夠恢復(fù)到原狀的形變.有的物體在發(fā)生形變后,不能恢復(fù)原狀.如一塊泥巴,用手一捏,泥巴不會(huì)恢復(fù)原狀,這樣的形變叫塑性形變,中學(xué)階段只研究彈性形變.,③彈性限度若物體形變過(guò)大,超過(guò)一定限度,撤去作用力后,物體不能完全恢復(fù)原來(lái)的形狀.這個(gè)限度叫彈性限度.2彈力①?gòu)椓Φ母拍畎l(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀而對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力.②彈力產(chǎn)生的條件A物體間直接接觸B.接觸處發(fā)生形變一般是指彈性形變③彈力的方向總是與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力的方向相反.,關(guān)于彈力,下列說(shuō)法中正確的是A.形變微小時(shí),彈力很小B.形變量越大,彈力就越大,彈力大小總是與形變量成正比的C.放在水平桌面上的書對(duì)桌面的壓力就是物體所受的重力D.通常所說(shuō)的壓力、支持力和繩的拉力都是彈力答案D,解析彈力的大小與形變量有關(guān),形變量越大,彈力就越大,但彈力與形變量的定量關(guān)系一般都很復(fù)雜,不一定是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系,故B錯(cuò).彈力的大小是相對(duì)而言的,有的物體容易發(fā)生形變,雖形變量大,但產(chǎn)生的彈力可能小,而有的物體不容易發(fā)生形變,雖形變量微小,但產(chǎn)生的彈力可能很大,故A錯(cuò).通常所說(shuō)的壓力、支持力和繩的拉力都是由彈性形變而產(chǎn)生的,因此都是彈力,故D對(duì).書對(duì)桌面的壓力在大小和方向上都與重力相同,但它們不是同一性質(zhì)的力,壓力是彈力.而且,它們的產(chǎn)生也不相同,壓力是書發(fā)生形變而對(duì)桌面產(chǎn)生的力,它發(fā)生,在書與桌面之間;而重力是由于地球?qū)ξ矬w吸引而使物體所受的力,它發(fā)生在書與地球之間,故這兩個(gè)力不是同一個(gè)力,即C錯(cuò),1彈力是接觸力,不同的物體接觸,彈力方向的判斷方法不同,特別提醒判斷彈力方向的方法是先明確兩物體之間相互作用的類型,再根據(jù)各種類型的特點(diǎn)來(lái)判斷彈力的方向.,09年威海高中畢業(yè)統(tǒng)考現(xiàn)在城市里的滑板運(yùn)動(dòng)非常流行,在水平地面上一名滑板運(yùn)動(dòng)員雙腳在滑板上以一定速度向前滑行,在橫桿前起跳并越過(guò)桿,從而使人與滑板分別從桿的上下通過(guò),如圖所示.假設(shè)人和滑板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的各種阻力忽略不計(jì),運(yùn)動(dòng)員能順利完成該動(dòng)作,最終仍落在滑板原來(lái)的位置上.要使這個(gè)表演成功,運(yùn)動(dòng)員除了跳起的高度足夠外,在起跳時(shí)滑板對(duì)雙腳彈力的方向應(yīng)該,A.豎直向下B.豎直向上C.向下適當(dāng)偏后D.向上適當(dāng)偏前答案B,1彈力的大小與彈性形變的大小有關(guān),彈性形變?cè)酱?,彈力越大,形變消失,彈力消失?胡克定律實(shí)驗(yàn)表明,彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度X成正比,即F=KXK稱為彈簧的勁度系數(shù),單位牛頓每米,符號(hào)N/M比較而言,K越大,彈簧越“硬”;K越小,彈簧越“軟”.,特別提醒1定律的成立是有條件的,這就是彈簧發(fā)生“彈性形變”,且必須在彈性限度內(nèi).2表達(dá)式中的X是彈簧的形變量,是彈簧伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度,而不是彈簧的原長(zhǎng),也不是彈簧形變后的實(shí)際長(zhǎng)度,彈簧伸長(zhǎng)或壓縮相同長(zhǎng)度,彈力大小相等,但方向不同.3由于彈簧的形變量X通常以“CM”為單位,而勁度系數(shù)K又往往以“N/M”為單位,因而在應(yīng)用上式時(shí)要注意將各物理量的單位統(tǒng)一到國(guó)際單位制中.,山東東營(yíng)勝利一中09-10學(xué)年高一上學(xué)期期中某學(xué)校興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候,測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L關(guān)系如圖,試由圖線確定彈簧的原長(zhǎng)為_(kāi)_______M彈簧的勁度系數(shù)________N/M彈簧伸長(zhǎng)01米時(shí),彈力的大小________N答案0120020,彈力是接觸力,彈力只能存在于物體的相互接觸處,但相互接觸的物體之間,并不一定有彈力的作用.所以,一看是否接觸,二看是否形變,對(duì)于物體間相互作用時(shí)形變很小的情況,可采用假設(shè)法,通過(guò)分析物體的受力,結(jié)合物體所處的狀態(tài)進(jìn)行判斷,即假設(shè)移走支持物體即假定沒(méi)有彈力,看被支持物體是否還能保持原來(lái)的狀態(tài).若能,說(shuō)明它們之間無(wú)彈力;若不能,說(shuō)明他們之間有彈力.,如圖所示,一球體靜止于一水平地面與一側(cè)壁之間,不計(jì)任何摩擦,判斷側(cè)壁對(duì)球體是否有彈力.答案?jìng)?cè)壁不對(duì)球施加彈力,一輛拖拉機(jī)停在水平地面上,下列說(shuō)法中正確的是A.地面受到了向下的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變;拖拉機(jī)沒(méi)有發(fā)生形變,所以拖拉機(jī)不受彈力B.地面受到了向下的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了彈性形變;拖拉機(jī)受到了向上的彈力,是因?yàn)橥侠瓩C(jī)也發(fā)生了形變C.拖拉機(jī)受到向上的彈力,是因?yàn)榈孛姘l(fā)生了形變;地面受到向下的彈力,是因?yàn)橥侠瓩C(jī)發(fā)生了形變D.以上說(shuō)法都不正確,解析分析彈力時(shí),一定要分清哪個(gè)是施力物體,哪個(gè)是受力物體,一定記清彈力是由于施力物體發(fā)生形變對(duì)受力物體產(chǎn)生的作用.拖拉機(jī)停在水平地面上,拖拉機(jī)受到的彈力是因?yàn)榈孛姘l(fā)生形變而又要恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)阻礙恢復(fù)的物體產(chǎn)生的作用.地面受到的彈力是由于拖拉機(jī)發(fā)生了形變又要恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)阻礙恢復(fù)的物體產(chǎn)生的作用,故選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤.答案C點(diǎn)評(píng)彈力是形變物體對(duì)使其形變的物體的力,彈力是從施力的角度定義的.,如圖所示,小球A系在豎直拉緊的細(xì)繩的下端,球恰好與光滑斜面接觸并處于靜止?fàn)顟B(tài),則小球受到的力是A.重力和線的拉力B.重力、線的拉力和斜面對(duì)球的彈力C.重力、斜面對(duì)球的彈力D.以上說(shuō)法都不對(duì)答案A,解析方法一小球一定受到重力,線的拉力和斜面對(duì)球的彈力用假設(shè)法來(lái)判斷.假設(shè)線不存在,則小球?qū)⒀匦泵鏉L下,故線應(yīng)施加拉力;假設(shè)斜面不存在,小球在豎直方向的線的拉力作用下仍然能靜止,故斜面的彈力不存在.方法二假設(shè)細(xì)繩與斜面對(duì)球均有彈力作用,如圖所示.由圖可知,F(xiàn)2的存在破壞了小球的靜止?fàn)顟B(tài),與題設(shè)矛盾,故斜面的彈力不存在,在下圖所示圖中畫出物體P受到的各接觸點(diǎn)或面對(duì)它的彈力的示意圖,其中甲、乙、丙中物體P處于靜止?fàn)顟B(tài),丁中物體P即球在水平面上勻速滾動(dòng).,解析甲屬于繩的拉力,應(yīng)沿繩指向繩收縮的方向,因此彈力方向沿繩向上;乙中A點(diǎn)屬于點(diǎn)與球面相接觸,彈力應(yīng)垂直于球面的切面斜向上,必過(guò)球心O,B點(diǎn)屬于點(diǎn)與桿相接觸,彈力應(yīng)垂直于桿斜向上;丙中A、B兩點(diǎn)都是球面與平面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且必過(guò)球心,所以A處彈力方向水平向右,B處彈力垂直于斜面向左上方,且都過(guò)球心;丁中小球P不管運(yùn)動(dòng)與否,都是屬于平面與球面相接觸,彈力應(yīng)垂直于平面,且過(guò)球心,即向上.它們所受彈力的示意圖如圖所示.,點(diǎn)評(píng)判斷彈力方向應(yīng)把握以下三種情況1當(dāng)面或曲面接觸,彈力垂直于面.2繩上彈力沿繩并指向繩收縮方向.3與球面接觸的彈力方向延長(zhǎng)線或反向延長(zhǎng)線過(guò)球心.,2009年5月,斯諾克世錦賽在謝菲爾德克魯斯堡劇院落下帷幕,近年來(lái)聲名鵲起的中國(guó)選手丁俊暉如圖雖止步于16強(qiáng),但曾打出過(guò)單桿147分好成績(jī)的他,實(shí)力仍得到外媒肯定.某次擊球中,他為控制主球走位,打出了一記“點(diǎn)桿”目標(biāo)球被撞擊后向前運(yùn)動(dòng),主球定于原位.如果忽略一切阻力,則要保證“點(diǎn)桿”成功,主球與目標(biāo)球連線的方向與球桌邊框夾角為Α,如圖所示.如果V0=V1,OB垂直于桌邊,則下列關(guān)于桌邊對(duì)小球的作用力方向的判斷中正確的是,A.可能是OA方向B.只能是OB方向C.可能是OC方向D.只能是OD方向答案B解析此題考查彈力的方向判斷,彈力的方向與接觸面或截面垂直,與施力物體形變方向相反,則只能是OB方向,如下圖所示,彈簧的勁度系數(shù)為K,物體的質(zhì)量為M,平衡時(shí)物體在A位置.今用力F將物體向下拉長(zhǎng)X至B位置.則此時(shí)彈簧的彈力大小為A.KXB.MG+KXC.MG-KXD.以上說(shuō)法都不正確,解析此題稍不留神,不仔細(xì)分析題意,都會(huì)選取答案A要知道X是F力作用下的伸長(zhǎng)量.而彈簧在掛物體達(dá)到平衡時(shí)就已經(jīng)有一個(gè)X0的伸長(zhǎng)量了.因此掛物平衡時(shí)由于MG=KX0F作用時(shí),彈簧再伸長(zhǎng)X,則總的形變量應(yīng)為X0+X再由胡克定律得F=KX0+X=KX0+KX=MG+KX因此選項(xiàng)B是正確的.答案B,如圖所示,兩個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,彈簧秤和細(xì)線的重力不計(jì),甲中彈簧的左端由細(xì)線固定在墻上,右端連接細(xì)線通過(guò)光滑滑輪懸掛重物G,乙中彈簧左、右端均連接細(xì)線通過(guò)光滑滑輪懸掛重物G,以L1、L2表示兩個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量,則有,A.L2L1B.L2L1C.L2=L1D.不能確定答案C,某同學(xué)用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn).他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,然后在彈簧下端掛上砝碼,并逐個(gè)增加砝碼,測(cè)出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,所得數(shù)據(jù)列表如下重力加速度G=98M/S2,1根據(jù)所得數(shù)據(jù),在答題卡的坐標(biāo)紙上作出彈簧針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度X與砝碼質(zhì)量M的關(guān)系曲線.,2根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷,在________N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系滿足胡克定律,這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/M3從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析,請(qǐng)對(duì)這個(gè)研究課題提出兩個(gè)有價(jià)值建議.建議一________________________________________________________________________建議二________________________________________________________________________,解析1根據(jù)題目中所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn),然后用平滑的曲線或直線連結(jié)各點(diǎn),在連結(jié)時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)落在線上.偏差比較大的點(diǎn)舍去不在線上的點(diǎn)盡量平均分配在線的兩側(cè),如圖.,3建議一實(shí)驗(yàn)中砝碼不能掛太多,控制在彈性限度內(nèi).建議二數(shù)據(jù)處理時(shí),圖象的縱坐標(biāo)用彈簧的伸長(zhǎng)量,這樣能直接看出彈力是否與彈簧伸長(zhǎng)量成正比.,點(diǎn)評(píng)在物理學(xué)中經(jīng)常用圖象處理物理問(wèn)題,應(yīng)用圖象的好處是直觀、方便,根據(jù)已有數(shù)據(jù)選擇坐標(biāo)軸的標(biāo)度是作好圖象的關(guān)鍵.作圖象的方法是用平滑的曲線或直線將坐標(biāo)紙上的各點(diǎn)連接起來(lái),若是直線,應(yīng)使各點(diǎn)均勻分布于直線兩側(cè),偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍棄,有時(shí)可以通過(guò)改變物理量的方法,把曲線變?yōu)橹本€,使圖象更直觀.,用一支架、一根彈簧、一把刻度尺和一個(gè)已知質(zhì)量的鉤碼,來(lái)測(cè)定某個(gè)不太重的物體的重量,你如何去做解析①將彈簧的一端固定在支架上,另一端自由下垂,測(cè)出彈簧的自然長(zhǎng)度原長(zhǎng).②將已知質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧下端,測(cè)出彈簧這時(shí)的長(zhǎng)度,即可求得彈簧的形變量X1③將鉤碼取下?lián)Q成待測(cè)物體,測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度,求得彈簧的形變量X2,
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簡(jiǎn)介:基本型實(shí)驗(yàn)典型課件之,連續(xù)彈性體懸臂梁各階固有頻率及主振型的測(cè)量,王鳳勤,西南交通大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)用共振法確定連續(xù)彈性體懸臂梁橫向振動(dòng)時(shí)的各階固有頻率。(2)觀察分析懸臂梁振動(dòng)的各階主振型。(3)將實(shí)測(cè)的各階固有頻率、振型與固有頻率的理論值、理論振型比較。,二、實(shí)驗(yàn)裝置與儀器框圖,實(shí)驗(yàn)裝置與儀器框圖如圖212所示。,圖212實(shí)驗(yàn)裝置與儀器框圖,三、實(shí)驗(yàn)原理,懸臂梁是一連續(xù)彈性體,有無(wú)限多個(gè)自由度,即有無(wú)限多個(gè)固有頻率和主振型。在一般情況下,梁的振動(dòng)是無(wú)窮多個(gè)主振型的疊加。如果給梁施加一個(gè)合適大小的激擾力,且該力的頻率正好等于梁的某階固有頻率,就會(huì)產(chǎn)生共振,對(duì)應(yīng)于這一階固有頻率的振動(dòng)形態(tài)叫做該階主振型,這時(shí)其他各階振型的影響小得可以忽略不計(jì)。,用共振法確定梁的各階固有頻率及振型時(shí),只要連續(xù)調(diào)節(jié)激擾力,當(dāng)梁出現(xiàn)某階純振型且振動(dòng)幅值最大,即產(chǎn)生共振,就認(rèn)為這時(shí)的激擾力頻率是梁的這一階固有頻率。實(shí)際上,我們關(guān)心的通常是最低的幾階固有頻率及主振型。本實(shí)驗(yàn)是用共振法來(lái)測(cè)定懸臂梁的一、二、三階固有頻率和主振型。,本實(shí)驗(yàn)是一等截面矩形梁,如圖213所示。由彈性體振動(dòng)理論可知,對(duì)于如圖213所示的懸臂梁,橫向振動(dòng)固有頻率理論解為,各階頻率為,式中頻率方程COS??LCH??L+1=0的解,前三個(gè)根(I=1,2,3)依次為1875,4694,7855;E材料的彈性模量(PA);I梁橫截面對(duì)Z軸的慣性矩(M4);材料線密度(KG/M),其中?材料密度(KG/M3);A梁橫截面面積(M2);,(I=1,2,3,)(219),圖213懸臂梁的形狀與尺寸,對(duì)矩形截面,彎曲慣性矩,(220),式中B梁橫截面寬度(M);H梁橫截面高度(M)。,本實(shí)驗(yàn)取L=0185CM,B=001CM,H=6510-3CM,E=21???1011PA,?=7?800?KG/M3。,懸臂梁的一、二、三階固有頻率和主振型如圖214所示,()中的值通過(guò)實(shí)驗(yàn)填入。,圖214懸臂梁的一、二、三階固有頻率和主振型,四、實(shí)驗(yàn)方法,(1)選距固定端L/4之處為激振點(diǎn),將激振器端面對(duì)準(zhǔn)懸臂梁上的激振點(diǎn),保持初始間隙??=6~8MM。(2)將非接觸激振器接入激振信號(hào)源輸出端。開(kāi)啟激振信號(hào)源的電源開(kāi)關(guān),對(duì)系統(tǒng)施加交變正弦激振力,使系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng),調(diào)整信號(hào)源的輸出調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)便可改變振幅大小。調(diào)整信號(hào)源的輸出調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)時(shí)注意不要過(guò)載(建議不要超過(guò)300?MA)。,(3)調(diào)整信號(hào)源,使激振頻率由低到高逐漸增加,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的一階主振型且振幅最大時(shí),信號(hào)源顯示的頻率就是梁的第一階固有頻率。找到一階固有頻率后,不再調(diào)整激振頻率,只改變激振源輸出功率的大小,即改變激擾力幅值的大小,并觀察振型隨激擾力大小變化的情況。用上述同樣的方法可確定梁的二、三階固有頻率及主振型。,
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簡(jiǎn)介:連續(xù)體力學(xué),流體靜力學(xué)連續(xù)性原理伯努利方程,CANABATTLESHIPFLOATONAGALLONOFWATERMARILYNISWRONGCOPYRIGHT?20042005HERBWEINERALLRIGHTSRESERVEDASKMARILYN?BYMARILYNVOSSAVANTISACOLUMNINPARADEMAGAZINE,PUBLISHEDBYPARADE,711THIRDAVENUE,NEWYORK,NY10017,USAACCORDINGTOPARADE,MARILYNVOSSAVANTISLISTEDINTHE“GUINNESSBOOKOFWORLDRECORDSHALLOFFAME“FOR“HIGHESTIQ“INHERPARADEMAGAZINECOLUMNOFJUNE6,2004,MARILYNCLAIMSTHATINTHEORY,WITHACONTAINEROFTHERIGHTSIZEANDSHAPE,YOUCOULDFLOATABATTLESHIPONAGALLONOFWATER,HTTP//WWWWISKITCOM/MARILYN/BATTLESHIPHTM,流體中壓強(qiáng)P與面元?S取向無(wú)關(guān)各向同性,考慮一個(gè)直角三角柱體元,靜止流體的壓強(qiáng)分布,等高處壓強(qiáng)相等,帕斯卡原理,作用在密閉容器中流體的壓強(qiáng)等值地傳到流體各處和器壁上去17世紀(jì)法帕斯卡靜止流體內(nèi)兩點(diǎn)之間壓強(qiáng)差僅由流體密度及兩點(diǎn)間高度差所決定。所以當(dāng)流體某處壓強(qiáng)增大了?P,必然導(dǎo)致流體中每點(diǎn)都增大同一個(gè)量?P,才能保持任意兩點(diǎn)間壓強(qiáng)差不變。,浮力的來(lái)源阿基米德原理,如何避免船只的傾覆,力學(xué)第二版,鄭永令,高教版,PAGE87,表面張力SURFACETENSION,在兩種不相溶液體或液體氣體之間會(huì)形成分界面,界面上存在一種額外的應(yīng)力。表面張力使液體表面有如張緊的彈性薄膜,有收縮的趨勢(shì),使液滴總是趨于球形。,玻璃管兩端吹的兩個(gè)半徑不等的肥皂泡,,毛細(xì)現(xiàn)象CAPILLARITY,研究流體運(yùn)動(dòng)的方法,不定常流動(dòng),定常流動(dòng),流體的連續(xù)性原理,伯努利方程BERNOULLI17001782機(jī)械能守恒在流體力學(xué)的體現(xiàn),(不可壓縮、無(wú)粘滯),截面小處流速大壓強(qiáng)小,馬格納斯效應(yīng)GUSTAVMAGNUS,旋轉(zhuǎn)球體的側(cè)向力,機(jī)翼的上升力,粘滯流體的流動(dòng),各層流體之間存在相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在它們之間有切向的摩擦力粘滯力,斯托克斯公式GGSTOKES1851,公式的使用范圍,雷諾數(shù),KARMANVORTEXSTREETINTHEDOWNSTREAMREGIONOFHEARDISLAND,THESEAWIFSSATELLITEIMAGEOFAVONKARMANVORTEXAROUNDGUADALUPEISLAND,AUGUST20,1999,
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簡(jiǎn)介:第六節(jié)經(jīng)典力學(xué)的局限性,一經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性,經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性,收集整理經(jīng)典力學(xué)發(fā)展過(guò)程中重大成就事件,并按時(shí)間順序由遠(yuǎn)及近排列,你是否發(fā)現(xiàn)取得重大成就的時(shí)間間隔越來(lái)越短這說(shuō)明了什么,一經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展歷程,請(qǐng)分析比較下列科學(xué)家對(duì)經(jīng)典力學(xué)的貢獻(xiàn),經(jīng)典力學(xué)發(fā)展的三個(gè)階段,第一階段伽利略、牛頓時(shí)代之前。人們對(duì)力學(xué)現(xiàn)象的研究大多直接反映在技術(shù)之中或完全融合在哲學(xué)之內(nèi),物理學(xué)就整體而言還沒(méi)有成為獨(dú)立的科學(xué)。這個(gè)階段對(duì)力學(xué)作出突出貢獻(xiàn)的是阿基米德。第二階段從伽利略到牛頓。是經(jīng)典力學(xué)從基本要領(lǐng)、基本定律到建成理論體系的階段,在這一階段有一系列的科學(xué)家為經(jīng)典力學(xué)打下重要基礎(chǔ)。第三階段牛頓之后。經(jīng)典力學(xué)又有新的發(fā)展,這一階段主要是后人對(duì)經(jīng)典力學(xué)的表述形式和應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行了拓展和完善。,二經(jīng)典力學(xué)的偉大成就,⑴把人類對(duì)整個(gè)自然界的認(rèn)識(shí)推進(jìn)到一個(gè)新水平,牛頓從力學(xué)上證明了自然界的統(tǒng)一;⑵經(jīng)典力學(xué)的建立首次明確了一切自然科學(xué)理論應(yīng)有的基本特征,這標(biāo)志著近代理論自然科學(xué)的誕生,也成為其他各門自然科學(xué)的典范;⑶經(jīng)典力學(xué)的建立對(duì)自然科學(xué)和科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步具有深遠(yuǎn)影響①經(jīng)典力學(xué)形成的科學(xué)研究方法的推廣應(yīng)用;②經(jīng)典力學(xué)與其他基礎(chǔ)科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了許多交叉學(xué)科,促進(jìn)了自然科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展;③經(jīng)典力學(xué)在科學(xué)技術(shù)上有廣泛的應(yīng)用,促進(jìn)了社會(huì)文明的發(fā)展。,三經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍,⑴經(jīng)典力學(xué)只適用于處理物體的低速運(yùn)動(dòng)(VC)⑵經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象⑶經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只在慣性參考系中成立經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只能用于宏觀、低速(與光速相比)的情形,且只在慣性參考系中成立。,※牛頓運(yùn)動(dòng)定律與參考系※,※經(jīng)典力學(xué)與與運(yùn)動(dòng)速度※,慣性參考系凡是牛頓定律成立的參考系,稱為慣性參考系,簡(jiǎn)稱慣性系。①所有相對(duì)于慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系都是慣性系。②所有相對(duì)于慣性系作變速運(yùn)動(dòng)的參考系都是非慣性系。,【例題】牛頓定律能適用于下列哪些情況A研究原子中電子的運(yùn)動(dòng)B研究“神州”五號(hào)的高速發(fā)射C研究地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)D研究飛機(jī)從深圳飛往北京的航線,【答案】BCD,【提示】經(jīng)典力學(xué)只適用于處理宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)。,經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性,【例題】?jī)膳_(tái)升降機(jī)甲、乙同時(shí)自由下落甲上的人看到乙是靜止的,也就是說(shuō),在甲看來(lái),乙的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并沒(méi)有改變,但是乙確實(shí)受到向下的地球引力。根據(jù)牛頓定律,受到外力作用的物體,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)改變,這不是有矛盾嗎你是如何理解的,【提示】牛頓力學(xué)規(guī)律只在慣性參考系中成立。,【答案】不矛盾。牛頓力學(xué)規(guī)律只在慣性參考系中成立。,經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性,1905年,出生于德國(guó)的美籍物理學(xué)家阿爾伯特愛(ài)因斯坦(1879──1955)發(fā)表了狹義相對(duì)論。這個(gè)理論指出在宇宙中唯一不變的是光線在真空中的速度,其它任何事物──速度、長(zhǎng)度、質(zhì)量和經(jīng)過(guò)的時(shí)間,都隨觀察者的參考系(特定觀察)而變化。,,四狹義相對(duì)論的基本原理,相對(duì)時(shí)間,相對(duì)長(zhǎng)度,相對(duì)質(zhì)量,EINSTEIN對(duì)相對(duì)論的解釋,當(dāng)你和一個(gè)漂亮姑娘在一起坐一小時(shí),你感覺(jué)只坐了一分鐘,當(dāng)你坐在火爐旁一分鐘,就好象坐了一小時(shí),這就是相對(duì)論。,,17世紀(jì)牛頓力學(xué)構(gòu)成了體系可以說(shuō),這是物理學(xué)第一次偉大的綜合牛頓建立了兩個(gè)定律,一個(gè)是運(yùn)動(dòng)定律,一個(gè)是萬(wàn)有引力定律,并發(fā)展了變量數(shù)學(xué)微積分,具有解決實(shí)際問(wèn)題的能力他開(kāi)拓了天體力學(xué)這一科學(xué),海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)就充分顯示了這一點(diǎn),牛頓經(jīng)典力學(xué)的局限性,適用于低速,宏觀,弱引力物體,
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簡(jiǎn)介:§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),一、自由基聚合反應(yīng)微觀動(dòng)力學(xué)方程●推導(dǎo)微觀動(dòng)力學(xué)方程的基本假設(shè)▲聚合度很大假設(shè)()▲自由基等活性假設(shè)▲“穩(wěn)態(tài)”假設(shè)或其中第一、二點(diǎn)假設(shè)在聚合轉(zhuǎn)化率高時(shí),不存在。,,,,,,,,,,,§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),,●自由基聚合反應(yīng)微觀動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)依據(jù)自由基聚合機(jī)理、質(zhì)量作用定律、基本假設(shè)▲鏈引發(fā)由于鏈引發(fā)受引發(fā)劑分解過(guò)程控制,所以▲鏈增長(zhǎng)由于所以,,,,,,,,,,,,,,,,,,,§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),▲鏈終止根據(jù)穩(wěn)態(tài)假設(shè)得代入鏈增長(zhǎng)速率方程得自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程一般表達(dá)式該式表明聚合速率正比于單體濃度的一次方,正比于引發(fā)速度的平方根,后者產(chǎn)生的原因是雙基終止。不同的引發(fā)方式,其引發(fā)速率方程不同,結(jié)果聚合速率方程必然不同。,,,,,,,,,,,,§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),,●對(duì)自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程的討論▲引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程〆引發(fā)劑引發(fā)的正常自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程將引發(fā)速率方程代入一般式之中,整理得結(jié)果表明引發(fā)劑引發(fā)時(shí),聚合速率與單體濃度的一次方成正比,與引發(fā)劑濃度的平方根成正比。〆引發(fā)劑引發(fā)的非正常自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程此時(shí)的鏈引發(fā)形式為其微觀動(dòng)力學(xué)方程為結(jié)果表明聚合速率與單體濃度的3/2次方成正比,與引發(fā)劑濃度的平方根成正比。,,,,,,,,,,§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),〆引發(fā)劑引發(fā)時(shí)復(fù)雜情況的自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程式中的N05~10,M1~15?!渌l(fā)方程下的自由基聚合微觀動(dòng)力學(xué)方程,,,,,,,,,,,,,§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),二、自由基聚合反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)●自由基聚合全過(guò)程的聚合速率變化曲線(“S”型曲線)第一階段誘導(dǎo)期,X=0。產(chǎn)生的原因引發(fā)劑產(chǎn)生的初級(jí)自由基被阻聚雜質(zhì)所消耗。誘導(dǎo)期的長(zhǎng)短取決于阻聚雜質(zhì)的多少。第二階段聚合初期(或等速階段)X≤20產(chǎn)生的原因阻聚雜質(zhì)耗盡,體系的大分子數(shù)量較少,黏度較低,大分子和單體均能自由運(yùn)動(dòng),體系處于穩(wěn)態(tài)階段。第三階段聚合中期(或加速階段)20~80產(chǎn)生的原因隨著體系內(nèi)大分子數(shù)量的增加,黏度不斷增大,造成長(zhǎng)鏈自由基活動(dòng)受阻,甚至活性自由基被包裹,雙基終止困難,鏈終止速率常數(shù)下降;而單體分子因體積小,活動(dòng)自由,能繼續(xù)與長(zhǎng)鏈自由基碰撞反應(yīng),使增長(zhǎng)速率常數(shù)下降較少或不下降;故此,產(chǎn)生自動(dòng)加速。這種由于體系黏度增加所引起的不正常的動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象稱為凝膠效應(yīng)。第四階段聚合后期(或降速階段)X≥80產(chǎn)生的原因體系黏度更大,單體濃度減少。,,,,,,§14自由基聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué),,〆自動(dòng)加速現(xiàn)象的數(shù)據(jù)解釋〆工業(yè)生產(chǎn)中“自動(dòng)加速”現(xiàn)象的危害與控制辦法危害放熱集中、爆聚使生產(chǎn)難于控制;單體氣化,產(chǎn)物中有氣泡,影響質(zhì)量??刂妻k法關(guān)鍵是降低體系的黏度。具體辦法溶液聚合;提高聚合溫度;低溫乳液聚合;加入鏈轉(zhuǎn)移劑。另外,還要注意單體的結(jié)構(gòu)與單體對(duì)聚合物的溶解情況?!窀咿D(zhuǎn)化率下的宏觀動(dòng)力學(xué)方程因無(wú)固定的表述形式,暫不介紹。,,,,
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簡(jiǎn)介:尿動(dòng)力檢查在盆底外科中的運(yùn)用,華西醫(yī)院泌尿外科沈宏,常見(jiàn)婦科泌尿疾患,膀胱活動(dòng)過(guò)度癥(OAB)壓力性尿失禁(SUI)女性盆腔臟器脫垂(POP)女性間質(zhì)性膀胱炎(IC)女性排尿障礙(FBOO)膀胱、尿道陰道瘺(VVF)排便異常、直腸陰道瘺女性尿道疾患,盆底功能障礙性疾病,,盆底功能障礙性疾病,三大疾病尿失禁、盆腔器官脫垂(POP)、大便失禁膀胱活動(dòng)過(guò)度癥女性膀胱出口梗阻盆腔臟器脫垂首發(fā)癥狀LUTS,POP與排尿異常,POP有關(guān)排尿異常尿頻、尿失禁、排尿困難泌尿關(guān)注點(diǎn)如何發(fā)現(xiàn)、處置并發(fā)POP婦科關(guān)注點(diǎn)尿動(dòng)力檢查的運(yùn)用膀胱功能判斷與鑒別診斷泌尿相關(guān)并發(fā)癥的處理,盆底外科關(guān)注的尿動(dòng)力問(wèn)題,尿失禁分類急迫性、壓力性、混合性、充盈性SUI分型尿道下移I、II型內(nèi)括約肌功能障礙III型(ISD)膀胱功能狀況順應(yīng)性、收縮力、膀胱容量,下尿路癥狀LOWERURINARYTRACTSYMPTOMSLUTS,,,檢查目的分類,常用尿動(dòng)力學(xué)檢查尿流率測(cè)定、充盈期壓力容積測(cè)定、PF測(cè)定選用尿動(dòng)力學(xué)檢查影像尿動(dòng)力學(xué)檢查漏尿點(diǎn)壓力測(cè)定(ALPP、DLPP)尿道壓力描記兒童尿動(dòng)力學(xué)檢查盆底神經(jīng)電生理檢查,作為檢查收費(fèi)立項(xiàng)指導(dǎo)、選擇重點(diǎn)檢查項(xiàng)目,儀器,三檔次儀器常用尿動(dòng)力學(xué)儀(一般泌尿科、婦科泌尿)影像尿動(dòng)力學(xué)儀(復(fù)雜病例、神經(jīng)源膀胱)高級(jí)尿動(dòng)力學(xué)儀(少數(shù)尿控中心、研究單位),尿道壓力描記組件重要性下降,我科尿動(dòng)力檢查儀,LABORIE影像尿動(dòng)力儀,女性解剖結(jié)構(gòu),尿動(dòng)力檢查內(nèi)容基本原理,膀胱壓,三通,膀胱測(cè)壓,尿流率,括約肌肌電圖,尿動(dòng)力檢查內(nèi)容同步檢查,充盈期膀胱壓力測(cè)定膀胱尿道同步測(cè)壓及EMG檢測(cè)漏尿點(diǎn)壓ALPP、DLPP排尿期膀胱壓力測(cè)定壓力流率測(cè)定及EMG檢測(cè)影像尿動(dòng)力尿道壓力測(cè)定靜止期尿道壓力分布圖排尿期尿道壓力分布圖,尿流率,尿動(dòng)力檢查項(xiàng)目,尿流率有關(guān)參數(shù),各類尿流率曲線,,,,,MFR165ML/SEC,VV103ML,AFR93ML/SEC,正常尿流率曲線,膀胱出口梗阻尿流率,,重度膀胱出口梗阻尿流率,尿動(dòng)力檢查內(nèi)容ICS標(biāo)準(zhǔn)化縮寫,逼尿肌順應(yīng)性,低順應(yīng)性膀胱,,,逼尿肌不自主收縮波,TOILET,VLPP意義,1測(cè)定一定膀胱容量下發(fā)生漏尿時(shí)的最低膀胱壓力,了解尿道活動(dòng)度及盆底肌功能2用于反映尿道括約肌的關(guān)閉能力。3區(qū)分壓力性尿失禁的原因VLPP60CMH2O尿道固有括約肌功能障礙(ISD)VLPP90CMH2O尿道過(guò)度移動(dòng)VLPP6090CMH2O提示上兩種原因皆有。,女性壓力性尿失禁,,,,,,VALSALVA,,,,,,,,,,,尿動(dòng)力學(xué)檢查MCC約230ML,膀胱順應(yīng)性好,充盈期未見(jiàn)逼尿肌不自主收縮。ALPP〉69CMH20,DLPP意義,1、持續(xù)膀胱灌注時(shí)發(fā)生漏尿時(shí)的最低逼尿肌壓力。2、反映開(kāi)放尿道所需要的逼尿肌壓力,DLPP升高有上尿路損害的潛在危險(xiǎn)。DLPP≥40CMH2O是造成上尿路損害的臨界壓力此時(shí)的膀胱容量為其安全膀胱容量。,排尿期膀胱測(cè)壓標(biāo)準(zhǔn)圖,,,尿道壓力分布圖參數(shù),尿道壓力分布圖(女性),MUCP45CMH20,尿動(dòng)力檢查的必要性,評(píng)價(jià)尿道功能,對(duì)SUI進(jìn)行分型排除合并低順應(yīng)膀胱,降低術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)膀胱功能,分析排尿困難原因,典型病例無(wú)需尿動(dòng)力檢查,報(bào)告參考模式,圖形報(bào)告必不可少。清晰曲線、標(biāo)明事件、修正贗像數(shù)據(jù)。文字報(bào)告結(jié)果描述和結(jié)論兩部分。尿控專業(yè)醫(yī)生生成報(bào)告結(jié)論部分必須結(jié)合受檢者病史,I、II型SUI的尿動(dòng)力表現(xiàn),尿流率呈“高鐘”型曲線,無(wú)殘余尿膀胱順應(yīng)性好,最大膀胱容量300500ML充盈期無(wú)膀胱無(wú)抑制收縮存在VLPP大于90CMH2O。排尿期可見(jiàn)逼尿肌收縮上升曲線最大尿道閉合壓力大于20CMH2O,III型SUI的診斷,病史特點(diǎn)尿失禁嚴(yán)重,病程長(zhǎng),高齡,有子宮切除病史等。先天性因素。查體發(fā)現(xiàn)腹壓增加時(shí)尿道下移不明顯。尿動(dòng)力檢查MUCP小于20CMH2O、VLPP小于60CMH2O。影像檢查膀胱造影發(fā)現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)膀胱頸口呈開(kāi)放狀態(tài)。,SUI術(shù)后療效不佳的原因,混合型尿失禁中急迫性尿失禁占主要因素術(shù)后發(fā)生OAB癥狀常用吊帶對(duì)ISD療效不佳逼尿肌收縮無(wú)力合并神經(jīng)源膀胱,逼尿肌收縮力減弱合并SUI,臨床表現(xiàn)排尿無(wú)力、存在殘余尿、間斷排尿。治療建議病情告知,確保勿擠壓尿道造成新的梗阻。術(shù)后表現(xiàn)尿頻、殘余尿增加、尿潴留。處理建議定時(shí)排尿、CIC。,OAB合并SUI的處理,臨床表現(xiàn)病史中有尿頻、尿急、急迫性尿失禁癥狀,膀胱容量偏小。治療建議如以SUI為主,術(shù)后5070的患者所有癥狀消失;如以急迫性尿失禁為主,應(yīng)以藥物治療為主;如存在低順應(yīng)膀胱,謹(jǐn)慎施行抗尿失禁手術(shù)。治療方法抗膽堿藥物、定時(shí)排尿,抗SUI術(shù)后膀胱出口梗阻(BOO),抗尿失禁手術(shù)所致BOO發(fā)生率為520。尿動(dòng)力檢查無(wú)異常尿路刺激癥狀,身體前傾排尿或改變體位才能排空膀胱通常就提示梗阻存在。,抗SUI術(shù)后膀胱出口梗阻的處理,接受SLING剪斷的患者,7090會(huì)有癥狀戲劇性的改善。大約有20復(fù)發(fā)壓力性尿失禁。如剪斷后仍然無(wú)效,應(yīng)當(dāng)行尿道松解術(shù)。,生殖道膨出團(tuán)塊壓迫陰道消化道便秘泌尿道尿失禁、排尿困難伴有器官脫垂的膀胱活動(dòng)過(guò)度癥患者,脫垂糾正后癥狀可以消退。排尿困難的患者可能因脫垂引起的流出道梗阻,經(jīng)修復(fù)后會(huì)減輕。性功能性交困難、無(wú)高潮,盆腔臟器脫垂的臨床癥狀,POP與SUI常相伴出現(xiàn),單獨(dú)行尿失禁手術(shù)有潛在術(shù)后排尿困難的危險(xiǎn);單獨(dú)行盆底修補(bǔ)手術(shù)有術(shù)后發(fā)生尿失禁的危險(xiǎn)70具有嚴(yán)重尿生殖器膨出的控尿患者,在膨出糾正后發(fā)生尿失禁。ROSENZWEIGETAL,1992GHONIEMETAL,1993尿動(dòng)力檢查需在膨出臟器回納后進(jìn)行檢查。治療建議病情告知,盡量同期施行修補(bǔ)及抗尿失禁手術(shù),注意對(duì)ISD的處理。,,尿動(dòng)力檢查的適應(yīng)癥,重度SUI或高齡患者子宮切除后、盆腔放療后的SUI患者伴有OAB癥狀的SUI患者有神經(jīng)源膀胱可能的SUI患者POP伴SUI患者抗尿失禁術(shù)后療效不佳需再次手術(shù)患者,向婦科醫(yī)師學(xué)習(xí)促進(jìn)婦科泌尿的全面發(fā)展,
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簡(jiǎn)介:2各向異性材料彈性力學(xué)基礎(chǔ),21各向異性彈性力學(xué)基本方程22各向異性彈性體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系23正交各向異性材料的工程彈性常數(shù)24正交各向異性材料工程常數(shù)的限制條件,對(duì)于直角坐標(biāo)系OXYZ,三個(gè)正交平面上的應(yīng)力張量為,211彈性體中任意一點(diǎn)的應(yīng)力分量,21各向異性彈性力學(xué)基本方程,其中TXYTYX,TZXTXZ,TZYTYZ,6個(gè)應(yīng)力分量SX,SY,SZ,TXY,TYZ,TZX,對(duì)于直角坐標(biāo)系OXYZ,應(yīng)變張量為,212彈性體中任意一點(diǎn)的應(yīng)變分量,其中EXYEYXGXY/2,EZXEXZGZX/2,EZYEYZGYZ/2。EXY,EZX,EYZ為張量切應(yīng)變,GXY,GZX,GYZ為工程切應(yīng)變。,6個(gè)應(yīng)變分量EX,EY,EZ,GXY,GYZ,GZX,對(duì)于直角坐標(biāo)系OXYZ,位移分量,213彈性體中任意一點(diǎn)的位移分量,3個(gè)位移分量U,V,W,各向異性彈性力學(xué)有15個(gè)基本未知量3個(gè)位移分量U,V,W6個(gè)應(yīng)力分量SX,SY,SZ,TXY,TYZ,TZX6個(gè)應(yīng)變分量EX,EY,EZ,GXY,GYZ,GZX,214各向異性彈性力學(xué)平衡微分方程,其中FX,F(xiàn)Y,F(xiàn)Z為體力分量,R為密度,T是時(shí)間。,215各向異性彈性力學(xué)幾何方程,根據(jù)變形協(xié)調(diào)方程,應(yīng)變分量間滿足,應(yīng)力邊界條件,位移邊界條件,小變形時(shí),應(yīng)變分量與應(yīng)力分量間的關(guān)系,其中C11,C12,,C66稱為剛度系數(shù)。,216各向異性彈性力學(xué)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,寫成矩陣表示式為,C矩陣稱為剛度矩陣。,15個(gè)基本方程,加上給定的邊界條件,可以確定15個(gè)基本未知量。,各向異性彈性力學(xué)基本方程與各向同性彈性力學(xué)基本方程相比,平衡微分方程、幾何方程相同,只是物理方程不同。,22各向異性彈性體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系(本構(gòu)關(guān)系),221各向異性彈性體的本構(gòu)關(guān)系,用1,2,3軸代替X,Y,Z軸,把應(yīng)力應(yīng)變分量符號(hào)用簡(jiǎn)寫符號(hào)表示,相應(yīng)替代關(guān)系為,應(yīng)力,應(yīng)變,GIJ表示工程切應(yīng)變,EIJ(I≠J)表示張量切應(yīng)變。,,應(yīng)力應(yīng)變線彈性關(guān)系,凡J重復(fù),表示由1,2,,6共6項(xiàng)相加。SI是應(yīng)力分量,EJ是應(yīng)變分量,CIJ是剛度系數(shù)。,,,對(duì)于完全彈性體,當(dāng)應(yīng)力SI作用于應(yīng)變?cè)隽緿EI時(shí),單位體積外力功的增量為DA,即應(yīng)變能密度增量DW,應(yīng)變能與加載過(guò)程無(wú)關(guān),,沿整個(gè)加載變形過(guò)程積分,應(yīng)變能密度為,應(yīng)變能密度為應(yīng)變分量的二次函數(shù)。,剛度矩陣C為對(duì)稱矩陣,只有21個(gè)剛度系數(shù)是獨(dú)立的,即,,,,,SIJ為柔度系數(shù),柔度矩陣SC1,也為對(duì)稱矩陣,即SIJSJI,也只有21個(gè)柔度系數(shù)是獨(dú)立的。,各向異性材料的應(yīng)變能密度表達(dá)式為,,222幾種常見(jiàn)對(duì)稱材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,絕大多數(shù)工程材料具有對(duì)稱的內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此材料具有彈性對(duì)稱性。常見(jiàn)的對(duì)稱材料有單對(duì)稱材料、正交各向異性材料、橫觀各向同性材料和各向同性材料。,,1單對(duì)稱材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系材料內(nèi)每一點(diǎn)都存在一個(gè)彈性對(duì)稱面,則稱該材料為單對(duì)稱材料。關(guān)于彈性對(duì)稱面對(duì)稱的任意兩個(gè)方向上的彈性性質(zhì)是相同的。例如取12坐標(biāo)平面與彈性對(duì)稱面平行,3軸與彈性對(duì)稱平面垂直,過(guò)O點(diǎn)按坐標(biāo)方向切取一微單元體。由彈性對(duì)稱面定義可知,將3軸轉(zhuǎn)到3’軸,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系保持不變。,當(dāng)3軸換成3’軸時(shí),,123坐標(biāo)系下,材料的應(yīng)變能密度為,123’坐標(biāo)系下,材料的應(yīng)變能密度為,材料的應(yīng)變能密度為,應(yīng)變能密度W是應(yīng)變狀態(tài)的單值函數(shù),是標(biāo)量,與坐標(biāo)系的選擇無(wú)關(guān)。為保證W值不變,含G23和G13的一次項(xiàng)(即E4和E5)的剛度系數(shù)等于零。,獨(dú)立的剛度系數(shù)減為13個(gè),同樣為保證W值不變,含T23和T13的一次項(xiàng)的柔度系數(shù)等于零。,獨(dú)立的柔度系數(shù)減為13個(gè),,討論材料彈性對(duì)稱性的物理意義取單對(duì)稱材料,僅在33’方向加正應(yīng)力,即S3≠0,其他應(yīng)力分量均為零。,,垂直于彈性對(duì)稱面的正應(yīng)力只引起正應(yīng)變和垂直于正應(yīng)力平面的切應(yīng)變。材料彈性對(duì)稱性的存在,可降低正應(yīng)力和切應(yīng)變或切應(yīng)力與正應(yīng)變的耦合程度,降低材料各向異性。,,2正交各向異性材料材料中的每一點(diǎn)都存在三個(gè)相互垂直的彈性對(duì)稱面,稱作正交各向異性體。材料有三個(gè)正交的彈性主軸。12面、13面和23面均為彈性對(duì)稱面。,按單對(duì)稱材料分析方法有,獨(dú)立剛度系數(shù)減少為9個(gè),對(duì)于正交各向異性材料,正應(yīng)力只引起正應(yīng)變,切應(yīng)力只引起切應(yīng)變。正應(yīng)力與切應(yīng)變或切應(yīng)力與正應(yīng)變之間沒(méi)有耦合,這一點(diǎn)是和各向同性材料相同。,獨(dú)立柔度系數(shù)減少為9個(gè),3橫觀各向同性材料材料中的每一點(diǎn)都存在三個(gè)相互垂直的彈性對(duì)稱面,但其中的一個(gè)平面是各向同性的,稱為橫觀各向同性材料。取12面為各向同性面,1,2,3軸都是彈性主方向。與3軸有關(guān)的系數(shù)S33、S13、S44、C33、C13、S44都獨(dú)立。,某點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài),將坐標(biāo)12在面內(nèi)轉(zhuǎn)45°,新坐標(biāo)1’2’下的應(yīng)力分量,,,5個(gè)獨(dú)立彈性常數(shù),4各向同性材料材料具有無(wú)窮多個(gè)性能對(duì)稱平面,稱為各向同性材料。這種材料對(duì)于三個(gè)相互垂直的彈性對(duì)稱面的彈性性能完全相同。剛度系數(shù)、柔度系數(shù)分別滿足,獨(dú)立彈性常數(shù)2個(gè),23正交各向異性材料的工程彈性常數(shù),除了表示材料彈性特性的剛度系數(shù)CIJ、柔度系數(shù)SIJ外,工程上常用工程彈性常數(shù)來(lái)表示材料的彈性特性。大型通用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件輸入復(fù)合材料的彈性性能時(shí),也要求按工程彈性常數(shù)形式給出。工程彈性常數(shù)拉壓彈性模量EI、剪切彈性模量GI和泊松比NIJ。工程彈性常數(shù)可用三個(gè)單向拉伸和三個(gè)純剪切試驗(yàn)測(cè)定。,S1,,S1,1方向單向拉伸試驗(yàn)S1≠0,其他應(yīng)力均為零。,,S3,,S3,2方向單向拉伸試驗(yàn)S2≠0,其他應(yīng)力均為零。,,3方向單向拉伸試驗(yàn)S3≠0,其他應(yīng)力均為零。,,,S2,S2,12面、23面和13面純剪切試驗(yàn),用工程常數(shù)來(lái)表示的正交各向異性材料的柔度矩陣,EI(I1,2,3)表示沿材料主方向I的彈性模量。,NJI表示由于沿材料主方向J作用應(yīng)力SJ時(shí),材料主方向I應(yīng)變與主方向J應(yīng)變的負(fù)值,稱為泊松比。GIJ表示在IJ平面的剪切模量。,,(I,J=1,2,3,但I(xiàn)≠J),三個(gè)互等關(guān)系,,,用工程常數(shù)來(lái)表示的正交各向異性材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,正交各向異性材料的剛度系數(shù),,,24正交各向異性材料工程常數(shù)的限制條件,241各向同性材料工程彈性常數(shù)的限制條件,各向同性材料工程彈性常數(shù)E、G、N之間的相互關(guān)系,,各向同性體受到靜水壓力–P作用時(shí)的體積應(yīng)變?yōu)?體積模量,,各向同性材料泊松比取值范圍,242正交各向異性材料工程彈性常數(shù)的限制條件,材料應(yīng)變能密度,考慮材料承受單向拉應(yīng)力S1,正交各向異性材料的剛度矩陣C和柔度矩陣S主對(duì)角線元素大于零,剛度矩陣C和柔度矩陣S正定。,,柔度矩陣正定,,,,,,三個(gè)泊松比的乘積小于1/2,例21通過(guò)實(shí)驗(yàn)得玻璃鋼單層板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),試由工程彈性常數(shù)的限制條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。,解,,計(jì)算結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)合理。,例22由碳纖維增強(qiáng)聚合物制得的正交各向異性材料的工程彈性常數(shù)為,試求其剛度矩陣和柔度矩陣。,解,計(jì)算柔度系數(shù),計(jì)算其他泊松比,,,
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簡(jiǎn)介:質(zhì)元之間的距離保持不變。,理想模型,有質(zhì)量沒(méi)有大小和形狀的點(diǎn)質(zhì)點(diǎn),在任何情況下大小和形狀都不發(fā)生變化的物體剛體,理想模型,第二章剛體力學(xué),1,平動(dòng)用質(zhì)心運(yùn)動(dòng)討論,剛體運(yùn)動(dòng)的兩種基本形式,平動(dòng)剛體在運(yùn)動(dòng)中,其上任意兩點(diǎn)的連線始終保持平行。,質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)代表整個(gè)剛體的平動(dòng),一、剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),2,21剛體運(yùn)動(dòng)學(xué),轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)所有質(zhì)元都繞同一直線做圓周運(yùn)動(dòng)這條直線叫轉(zhuǎn)軸,定軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。,3,剛體的一般運(yùn)動(dòng),,,既平動(dòng)又轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)心的平動(dòng)加繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng),4,各質(zhì)元的位移、線速度、加速度一般不同,但角量(角位移、角速度、角加速度)都相同,描述剛體整體的運(yùn)動(dòng)用角量方便。,二、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角量描述,5,角速度方向規(guī)定為沿軸方向,指向用右手螺旋法則確定。,方向,單位RAD/S2,6,質(zhì)元的線量與角量的關(guān)系,7,轉(zhuǎn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能,其值等于各個(gè)質(zhì)元的動(dòng)能的總和,J是衡量物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的量,一、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,22剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng),二、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,8,質(zhì)點(diǎn)系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,國(guó)際單位制中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的單位為千克米2(KGM2),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算,單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,質(zhì)量連續(xù)分布的剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與什么因素有關(guān),剛體的質(zhì)量質(zhì)量的分布轉(zhuǎn)軸的位置,9,注意,只有對(duì)于幾何形狀規(guī)則、質(zhì)量連續(xù)且均勻分布的剛體,才能用積分計(jì)算出剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,10,例1、求質(zhì)量為M、半徑為R的均勻圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。軸與圓環(huán)平面垂直并通過(guò)圓心。,解細(xì)圓環(huán),,J是可加的,所以若為薄圓筒,結(jié)果相同。,11,例2求質(zhì)量為M、半徑為R、高為L(zhǎng)的均勻圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。軸為圓柱體軸線。,解取半徑為R高為L(zhǎng)厚為DR的圓筒,,可見(jiàn),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與L無(wú)關(guān)。,,,12,,例3求一質(zhì)量為M的均勻?qū)嵭那驅(qū)ζ湟粭l直徑為軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。,解一球繞Z軸旋轉(zhuǎn),離球心Z高處切一厚為DZ的薄圓盤。其半徑為,其體積,其質(zhì)量,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,Z,13,14,例4、求長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的均勻細(xì)棒對(duì)圖中不同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。,,,,,,,A,B,L,X,,,,,,,,A,B,L/2,L/2,C,X,解取如圖坐標(biāo),DM?DX,,15,平行軸定理,前例中JC表示相對(duì)通過(guò)質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,JA表示相對(duì)通過(guò)棒端的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。兩軸平行,相距L/2。可見(jiàn),推廣上述結(jié)論,若有任一軸與過(guò)質(zhì)心的軸平行,相距為D,剛體對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J,則有J=JC+MD2。,這個(gè)結(jié)論稱為平行軸定理。,16,例5求右圖所示剛體對(duì)經(jīng)過(guò)棒端且與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量棒長(zhǎng)為L(zhǎng)、球半徑為R),17,1、力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩,三、轉(zhuǎn)動(dòng)定律,18,,,將切向分量式兩邊同乘以,,,2、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律,19,M反映質(zhì)點(diǎn)的平動(dòng)慣性,J反映剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性,力矩是使剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變而產(chǎn)生角加速度的原因。,地位相當(dāng),20,轉(zhuǎn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例,例1一個(gè)質(zhì)量為M、半徑為R的定滑輪(當(dāng)作均勻圓盤)上面繞有細(xì)繩,繩的一端固定在滑輪邊上,另一端掛一質(zhì)量為M的物體而下垂。忽略軸處摩擦,求物體M由靜止下落高度H時(shí)的速度和此時(shí)滑輪的角速度。,MG,21,MG,解,22,,解水平恒力F對(duì)過(guò)A端的豎直軸的力矩為,23,例2質(zhì)量為M,長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平勻質(zhì)細(xì)桿AB能自由地繞通過(guò)其A端的豎直軸旋轉(zhuǎn)。從某一時(shí)刻起,在B端作用一個(gè)水平恒力F,該力在所有的時(shí)間內(nèi)總是垂直于桿靜止時(shí)的初始位置。求桿的角速度和它從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)的角的函數(shù)關(guān)系。,對(duì)上式求積分,,,由轉(zhuǎn)動(dòng)定理有,,,24,例3、一個(gè)飛輪的質(zhì)量為69KG,半徑為025M,正在以每分1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)在要制動(dòng)飛輪勻質(zhì)圓環(huán),要求在50秒內(nèi)使它均勻減速而最后停下來(lái)。閘瓦與飛輪之間的摩擦系數(shù)為02。求1從制動(dòng)開(kāi)始到飛輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)2閘瓦對(duì)飛輪的壓力N為多少,25,解1從制動(dòng)開(kāi)始到飛輪停止轉(zhuǎn)動(dòng),飛輪轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù),26,飛輪轉(zhuǎn)了4167轉(zhuǎn).,2閘瓦對(duì)飛輪的壓力N,27,根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律,已知M=69KG,R=025M,Μ02,?209RAD/S2,力矩做功是力做功的角量表達(dá)式,力矩的瞬時(shí)功率,對(duì)比,,四、力矩的功,28,,剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理合外力矩對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體所做的功等于剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的增量。,對(duì)比,當(dāng)ΘΘ1時(shí),ΩΩ1;ΘΘ2時(shí),ΩΩ2所以,五、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理,29,剛體的重力勢(shì)能是組成它的各個(gè)質(zhì)元的重力勢(shì)能之和,1、剛體的重力勢(shì)能,剛體的重力勢(shì)能等于其重力與質(zhì)心高度之積,六、包括剛體的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律,30,若在剛體轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力做功,則機(jī)械能守恒,機(jī)械能守恒定律,2、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能原理和機(jī)械能守恒定律,定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能原理,即如果合外力不做功,非保守內(nèi)力也不做功,或二者的功的代數(shù)和為零,機(jī)械能守恒,31,32,例2、一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的均勻細(xì)直棒,其一端有一固定的光滑水平軸,因而可以在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。最初棒靜止在水平位置,求它由此下擺?角時(shí)的角加速度和角速度。,解外力矩為重力對(duì)O的力矩。棒上取質(zhì)元DM,該質(zhì)元的重力對(duì)軸的元力矩為,33,,整個(gè)棒的重力矩為,根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律,34,35,例3彈簧、定滑輪和物體的連接如圖所示,彈簧的勁度系數(shù)為20NM1,定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是05KGM2,半徑為030M,問(wèn)當(dāng)60KG質(zhì)量的物體落下040M時(shí),它的速率為多大假設(shè)開(kāi)始時(shí)物體靜止而彈簧無(wú)伸長(zhǎng).,解以重物、滑輪、彈簧、地球?yàn)橐幌到y(tǒng),下落的過(guò)程中,機(jī)械能守恒,,,,36,以最低點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn),彈簧原長(zhǎng)為彈性勢(shì)能零點(diǎn),,,故有,37,質(zhì)點(diǎn)相對(duì)O點(diǎn)的矢徑與質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量的矢積定義為該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于O點(diǎn)的角動(dòng)量,用表示。,質(zhì)點(diǎn),1、角動(dòng)量,23剛體角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律,一、剛體的角動(dòng)量定理,38,質(zhì)點(diǎn)系對(duì)某點(diǎn)的角動(dòng)量,如果質(zhì)點(diǎn)系繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng),各質(zhì)點(diǎn)有相同的,,39,2、角動(dòng)量定理,外力矩對(duì)系統(tǒng)的角沖量(沖量矩)等于角動(dòng)量的增量。,根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律,可得,40,作用在物體上的外力對(duì)某軸的力矩之和為零,則物體對(duì)該軸的角動(dòng)量守恒,,角動(dòng)量守恒定律,角動(dòng)量守恒定律的兩種情況,1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量保持不變的單個(gè)剛體。,例回轉(zhuǎn)儀,,二、角動(dòng)量守恒定律,,41,,2、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可變的物體。,42,實(shí)際中的一些現(xiàn)象,藝術(shù)美、人體美、物理美相互結(jié)合,Ⅰ、芭蕾舞演員的高難動(dòng)作,43,,,Ⅱ體操、跳水、運(yùn)動(dòng)員在空中為了迅速翻轉(zhuǎn)總是曲體、減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、增加角速度。當(dāng)落地時(shí)則總是伸直身體、增大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、使身體平穩(wěn)地。,,,,,,,44,花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員通過(guò)改變身體姿態(tài)即改變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)改變轉(zhuǎn)速,45,例1質(zhì)量為M、半徑為R的轉(zhuǎn)臺(tái),可繞通過(guò)中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為M的人站在邊沿上,人和轉(zhuǎn)臺(tái)原來(lái)都靜止。如果人沿臺(tái)邊緣奔跑一周,求對(duì)地而言,人和轉(zhuǎn)臺(tái)各轉(zhuǎn)動(dòng)了多少角度,已知,求,解以M、M為研究對(duì)象,故角動(dòng)量守恒,46,人和臺(tái)原來(lái)角動(dòng)量為0,(1)式DT積分,若人和轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度分別為,47,48,,,,例2一個(gè)質(zhì)量為M、半徑為R并以角速度Ω轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪勻質(zhì)圓盤,在某一瞬時(shí)突然有一片質(zhì)量為M的碎片從輪的邊緣上飛出,如圖.假定碎片脫離飛輪時(shí)的瞬時(shí)速度方向正好豎直向上.1問(wèn)它能升高多少2求余下部分的角速度、角動(dòng)量和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能.,解1碎片離盤瞬時(shí)的線速度即是它上升的初速度,,,令V0,得上升最大高度H為,,49,2碎片與破盤的總角動(dòng)量應(yīng)守恒,即,,,,式中Ω為破盤的角速度.于是,,,角速度不變,50,圓盤余下部分的角動(dòng)量為,,轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能為,,51,例3空心圓環(huán)可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J0,環(huán)半徑為R,初始角速度為Ω0質(zhì)量為M的小球,原來(lái)靜置于A點(diǎn),由于微小的干擾,小球向下滑動(dòng)設(shè)圓環(huán)內(nèi)壁是光滑的,問(wèn)小球滑到B點(diǎn)與C點(diǎn)時(shí),小球相對(duì)于環(huán)的速率各為多少,解1小球與圓環(huán)系統(tǒng)對(duì)豎直軸的角動(dòng)量守恒,當(dāng)小球滑至B點(diǎn)時(shí),有,,該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,設(shè)小球相對(duì)于圓環(huán)的速率為VB,以B點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn),則有,,52,聯(lián)立①、②兩式,得,,,2當(dāng)小球滑至C點(diǎn)時(shí),,,,故由機(jī)械能守恒,有,,,53,,例4一質(zhì)量為M,半徑為R的均質(zhì)圓盤,放在一粗糙水平面上圓盤與水平面之間的摩擦系數(shù)為Μ,圓盤可繞通過(guò)其中心O的光滑豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始時(shí),圓盤靜止,一質(zhì)量為M的子彈以水平速度V0垂直于圓盤半徑打入圓盤邊緣并嵌在盤邊上,求(1)子彈擊中圓盤后,盤所獲得的角速度。(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間后,圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)。忽略子彈重力造成的摩擦阻力矩,54,解(1)子彈擊中圓盤邊緣并嵌在一起,這段時(shí)間很短,子彈和圓盤所組的系統(tǒng)角動(dòng)量守恒。有,,解上式得,,(2)勻質(zhì)圓盤可看成一系列半徑不同的同心圓環(huán)構(gòu)成,在離轉(zhuǎn)軸R處取一半徑為R,寬度DR的細(xì)圓環(huán),其質(zhì)量為,,55,,摩擦力矩為,,,由轉(zhuǎn)動(dòng)定律有,,56,,,,圓盤在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為,57,例5、如圖所示,一質(zhì)量為M的子彈以水平速度V0射入一靜止懸于頂端長(zhǎng)棒的下端,穿出后速度損失3/4,求子彈穿出后棒的角速度?。已知棒長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為M,,解以F表示棒對(duì)子彈的阻力,對(duì)子彈有,子彈對(duì)棒的反作用力F,對(duì)棒有,由兩式得,58,請(qǐng)問(wèn)1子彈和棒的總動(dòng)量守恒嗎為什么,2總角動(dòng)量守恒嗎若守恒,其方程應(yīng)如何寫,,59,例6、一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的桿可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為M,速率為V的子彈射入并嵌在距支點(diǎn)為A的棒內(nèi),若桿的偏轉(zhuǎn)角度為Θ300,子彈的初速率為多少,解可分兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)分析。,沖擊過(guò)程,桿維持豎直M合外0系統(tǒng)角動(dòng)量守恒,60,擺動(dòng)過(guò)程,M合外≠0系統(tǒng)角動(dòng)量不守恒,只有重力作功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,61,,,,,,,解碰撞前單擺擺錘的速度V0,例7、如圖所示,將單擺和一等長(zhǎng)的勻質(zhì)直桿懸掛在同一點(diǎn),桿的質(zhì)量M與單擺的擺錘質(zhì)量相等。開(kāi)始時(shí)直桿自然下垂,將單擺的擺錘拉到高度H0,令它自靜止?fàn)顟B(tài)下擺,于豎直位置和直桿作彈性碰撞。求碰撞后擺錘達(dá)到的高度H和直桿下端達(dá)到的高度H。,62,令碰撞后直桿的角速度為?,擺錘的速度為V′。由角動(dòng)量守恒,有,在彈性碰撞過(guò)程中動(dòng)能也守恒,63,按機(jī)械能守恒碰撞后擺錘達(dá)到的高度H,而桿的質(zhì)心上升的高度HC滿足,64,解,65,碰撞?T極小,對(duì)M盤系統(tǒng),沖力遠(yuǎn)大于重力,故重力對(duì)O力矩可忽略,角動(dòng)量守恒,則,,,,,,,,,66,67,一)何謂旋進(jìn),陀螺的運(yùn)動(dòng),陀螺以角速度繞自身對(duì)稱軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象自轉(zhuǎn)。,在重力矩作用下,自轉(zhuǎn)軸以角速度繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象旋進(jìn)。,自轉(zhuǎn)角動(dòng)量,三、陀螺的旋進(jìn)進(jìn)動(dòng)),68,陀螺旋進(jìn)的原因是什么,是自旋與重力矩作用產(chǎn)生的結(jié)果。,重力矩為零只有自轉(zhuǎn),重力矩不為零、但沒(méi)有自轉(zhuǎn)倒下,69,,,,,當(dāng)陀螺繞其對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)時(shí)具有角動(dòng)量,受重力的力矩,二旋進(jìn)的解釋,即剛體繞新的軸運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生了進(jìn)動(dòng)。,A,產(chǎn)生一個(gè)新的角動(dòng)量,進(jìn)動(dòng)角速度,,,,,,,70,由圖,71,旋進(jìn)應(yīng)用舉例,,我們知道甩手榴彈時(shí),手榴彈要翻跟頭,72,為了保證子彈、炮彈不至如此,常在槍炮筒內(nèi)腔刻制螺旋式的來(lái)復(fù)線,使從槍炮筒內(nèi)射出的子彈繞自身對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)的子彈在空氣阻力矩的作用下繞其質(zhì)心速度方向進(jìn)動(dòng),以保證彈頭朝前。,
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簡(jiǎn)介:CHAPTER5突觸動(dòng)力學(xué)Ⅱ有監(jiān)督學(xué)習(xí),學(xué)號(hào)0622310213姓名余景景,本章內(nèi)容要點(diǎn),有監(jiān)督學(xué)習(xí)的理論解釋有監(jiān)督的函數(shù)估計(jì)有監(jiān)督的學(xué)習(xí)相當(dāng)于操作性條件反射有監(jiān)督的學(xué)習(xí)相當(dāng)于有先驗(yàn)知識(shí)的隨機(jī)模式學(xué)習(xí)前饋網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)督學(xué)習(xí)算法感知器最小均方誤差(LMS)算法反向傳播(BP)算法,第一部分內(nèi)容,有監(jiān)督學(xué)習(xí)和無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)有監(jiān)督的函數(shù)估計(jì)有監(jiān)督學(xué)習(xí)相當(dāng)于操作性條件反射有監(jiān)督學(xué)習(xí)相當(dāng)于有先驗(yàn)知識(shí)的隨機(jī)模式學(xué)習(xí),有監(jiān)督學(xué)習(xí),給定一系列訓(xùn)練樣本,其中每個(gè)樣本都做上了標(biāo)記,比如說(shuō)標(biāo)記出這個(gè)樣本來(lái)自對(duì)一個(gè)蘋果的一次觀測(cè)。學(xué)習(xí)的目的是從這些帶有標(biāo)記的樣本中學(xué)習(xí)到一些概念,比如說(shuō)什么樣的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)蘋果而不是香蕉,并且在未來(lái)給出新的樣本時(shí),能夠正確預(yù)測(cè)新樣本的標(biāo)記。,無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí),給定一系列沒(méi)有任何標(biāo)記的訓(xùn)練樣本,學(xué)習(xí)的目的時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏在這些樣本中的某種結(jié)構(gòu),例如樣本的聚類情況。,,有監(jiān)督的函數(shù)估計(jì),給定觀察得到的隨機(jī)矢量樣本對(duì)要估計(jì)一個(gè)未知函數(shù)使得期望誤差函數(shù)EJ最小。誤差期望輸出實(shí)際輸出,有監(jiān)督的函數(shù)估計(jì),設(shè)N為一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù),那么可以定義瞬時(shí)誤差為,這是一個(gè)隨機(jī)向量,由于我們不知道聯(lián)合概率密度函數(shù)PX,Y無(wú)法求出,一般用均方差替代。隨機(jī)逼近用觀測(cè)到的隨機(jī)量來(lái)估計(jì)期望值,然后在離散的近似算法中使用這些估計(jì)量。用的比較多的近似算法是隨機(jī)梯度下降法。如本章將要講述的WIDROW’SLMS算法中所用的就是隨機(jī)梯度。,,有監(jiān)督學(xué)習(xí)相當(dāng)于操作性條件反射,操作性條件反射強(qiáng)化響應(yīng),如果輸入與期望的輸出不同,就調(diào)節(jié)權(quán)值M。,無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)相當(dāng)于傳統(tǒng)條件反射,傳統(tǒng)條件反射強(qiáng)化刺激。這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接把輸入X耦合到輸出Y。,例如,一個(gè)生物體學(xué)會(huì)了一刺激響應(yīng)對(duì)那么在條件刺激S中加一個(gè)條件B進(jìn)行學(xué)習(xí),得到,不斷強(qiáng)化刺激,直到輸入B時(shí)反應(yīng)為R。這樣就有也就是學(xué)會(huì)了一條規(guī)則。如巴普洛夫條件反射試驗(yàn)。,,有監(jiān)督學(xué)習(xí)相當(dāng)于有先驗(yàn)知識(shí)的隨機(jī)模式學(xué)習(xí),模式模式空間上的點(diǎn)時(shí)變模式定義在中的軌跡線隨機(jī)模式學(xué)習(xí)由已知的樣本X1,X2XN來(lái)估計(jì)X的概率密度函數(shù)PX模式類是的子集,也叫決策類,滿足,有監(jiān)督學(xué)習(xí)相當(dāng)于有先驗(yàn)知識(shí)的隨機(jī)模式學(xué)習(xí),類的概率其中,是一個(gè)指示器函數(shù),定義為指示函數(shù)指出了模式X的類隸屬關(guān)系。如果S是將映射到而不是。就稱模式X以不同的程度隸屬于不同的類。類的概率滿足,區(qū)分學(xué)習(xí)類型的標(biāo)準(zhǔn)先驗(yàn)知識(shí),在有監(jiān)督和無(wú)監(jiān)督模式學(xué)習(xí)中,系統(tǒng)都不知道它們的區(qū)別在于是否有先驗(yàn)知識(shí)以及學(xué)習(xí)系統(tǒng)如何利用貝葉斯學(xué)習(xí)中用到了指示器函數(shù),是有監(jiān)督的學(xué)習(xí)噪聲隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)律沒(méi)有使用類成員信息校正突觸矢量,是非監(jiān)督學(xué)習(xí)監(jiān)督隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)律采用增強(qiáng)函數(shù)獎(jiǎng)勵(lì)正確的模式分類+1,懲罰錯(cuò)誤的模式分類為-1。是有監(jiān)督模式學(xué)習(xí)。,
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簡(jiǎn)介:第三章靜磁場(chǎng)STATICMAGNETICFIELD,穩(wěn)恒電流激發(fā)靜磁場(chǎng),在穩(wěn)恒電流的條件下,導(dǎo)體內(nèi)及其周圍空間中,也存在靜電場(chǎng),此時(shí)的電場(chǎng)與電流的關(guān)系為式中為電導(dǎo)率。但是,靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)之間并無(wú)直接的關(guān)系。本章所要研究的與靜電問(wèn)題類似,靜磁問(wèn)題中最基本的問(wèn)題是在給定電流分布(或給定外場(chǎng))和介質(zhì)分布的情況下,如何求解空間中的磁場(chǎng)分布。,本章主要內(nèi)容穩(wěn)恒電流分布的必要條件穩(wěn)恒電流體系的電場(chǎng)矢勢(shì)及其微分方程磁標(biāo)勢(shì)磁多極矩阿哈羅諾夫玻姆效應(yīng),?,?,?,?,?,?,§31穩(wěn)恒電流分布的必要條件ESSENTIALCONDITIONOFSTEADYCURRENTPROFILE,電荷在導(dǎo)體內(nèi)穩(wěn)恒流動(dòng),導(dǎo)體內(nèi)部將會(huì)不斷地產(chǎn)生焦耳熱,即電磁能將不斷地?fù)p耗。根據(jù)能量守恒方程由于穩(wěn)恒條件要求,且有當(dāng)存在外來(lái)電動(dòng)力場(chǎng)時(shí),則故故有,該式的物理意義是外來(lái)電動(dòng)力場(chǎng)所作的功等于體系內(nèi)焦耳熱損耗和從體系的界面流出去的能量的總和。因此,體系要保持電荷穩(wěn)恒流動(dòng)的必要條件是必須要有外來(lái)的電動(dòng)力(即外來(lái)電動(dòng)勢(shì))。,§32穩(wěn)恒電流體系的電場(chǎng)ELECTRICFIELDOFSTEADYCURRENTSYSTEM,根據(jù)MAXWELLSEQUATION,穩(wěn)恒電流及其電場(chǎng)所滿足的方程為在導(dǎo)體內(nèi)流有電荷的情況下,我們并不知道其電荷分布的情況,所以無(wú)法從(1)式求場(chǎng),只有從(2),式出發(fā)即因?yàn)?,所以用?biāo)勢(shì),即,于是有由此可見(jiàn),假若給定,即可由(3)式求出電勢(shì)。在區(qū)域,(3)式變?yōu)橄鄳?yīng)的邊值關(guān)系為,用表示交界面上的關(guān)系,即(4)、(5)式就是分區(qū)均勻的穩(wěn)恒電流體系的電場(chǎng)所滿足的方程和邊值關(guān)系。若整個(gè)體系的邊界條件已知,即可求出電流的電場(chǎng)。,從出發(fā),可求得導(dǎo)體內(nèi)的電荷分布其中,穩(wěn)恒電流條件要求從可看出,均勻?qū)щ婓w系內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)電荷堆積,只有當(dāng)導(dǎo)體在沿著電荷流動(dòng)方向不均勻,時(shí),才有可能有電荷存在。因此,對(duì)于分塊均勻的導(dǎo)電體,電荷只可能分布在交界面上,即利用,得到面電荷密度為所以,如果交界面兩側(cè)各自的介電常數(shù)與電導(dǎo)率之比值相等,則交界面上也不存在面電荷密度。,§33矢勢(shì)及其微分方程VECTORPOTENTIALANDDIFFERENTIALEQUATION,1、矢勢(shì)穩(wěn)恒電流磁場(chǎng)的基本方程是由此可看出,磁場(chǎng)的特點(diǎn)和電場(chǎng)不同。靜電場(chǎng)是無(wú)旋的,即引入標(biāo)勢(shì)來(lái)描述。而磁場(chǎng)是有旋的,一般不能引入一個(gè)標(biāo)勢(shì)來(lái)描述整個(gè)空間的磁場(chǎng),但由于磁場(chǎng)是無(wú)源的,可以引入一個(gè)矢量來(lái)描述它。,即若則稱為磁場(chǎng)的矢勢(shì)。根據(jù),可得到由此可看到矢勢(shì)的物理意義是矢勢(shì)沿任一閉合回路的環(huán)量代表通過(guò)以該回路為界的任一曲面的磁通量。必須注意①只有的環(huán)量才有物理意義,而在每點(diǎn),上的值沒(méi)有直接的物理意義。②矢勢(shì)可確定磁場(chǎng),但由并不能唯一地確定,這是因?yàn)閷?duì)任意函數(shù)。即和對(duì)應(yīng)于同一個(gè),的這種任意性是由于的環(huán)量才有物理意義的決定的。2、矢勢(shì)微分方程由于,引入,在均勻線性介質(zhì)內(nèi)有,將這些代入到中,即,若滿足庫(kù)侖規(guī)范條件,得矢勢(shì)的微分方程,或者直角分量這是大家熟知的PISSONSEQUATION由此可見(jiàn),矢勢(shì)和標(biāo)勢(shì)在靜場(chǎng)時(shí)滿足同一形式的方程,對(duì)此靜電勢(shì)的解??傻玫绞噶康奶亟?由此即得作變換,即得這就是畢奧薩伐爾定律。當(dāng)全空間中電流給定時(shí),即可計(jì)算磁場(chǎng),對(duì),于電流和磁場(chǎng)互相制約的問(wèn)題,則必須解微分方程的邊值問(wèn)題。3、矢勢(shì)邊值關(guān)系在兩介質(zhì)分界面上,磁場(chǎng)的邊值關(guān)系為對(duì)應(yīng)矢勢(shì)的邊值關(guān)系為,其實(shí),邊值關(guān)系(3)式也可以用簡(jiǎn)單的形式代替,即在分界面兩側(cè)取一狹長(zhǎng)回路,計(jì)算對(duì)此狹長(zhǎng)回路的積分。當(dāng)回路短邊長(zhǎng)度趨于零時(shí)(如同時(shí))。另一方面,由于回路面積趨于零,有因此使得由于只有,另外,若取,仿照第一章關(guān)于法向分量邊值關(guān)系的推導(dǎo),可得(5)、(6)兩式合算,得到即在兩介質(zhì)分界面上,矢勢(shì)是連續(xù)的。4、靜磁場(chǎng)的能量磁場(chǎng)的總能量為,在靜磁場(chǎng)中,可以用矢勢(shì)和電流表示總能量,即即有,這里不能把看作為能量密度。因?yàn)槟芰糠植加诖艌?chǎng)中,而不僅僅存在于電流分布區(qū)域內(nèi)。另外,能量式中的是由電流激發(fā)的。如果考慮兩個(gè)獨(dú)立電流系之間的相互作用能,則設(shè)電流系建立矢勢(shì)為,另一電流系建立矢勢(shì)為,分布于,分布于,若電流分布為磁場(chǎng)總能量為,由此可見(jiàn),上式右邊第一、二項(xiàng)是電流系各自的自能,其相互作用能為,因?yàn)槠渲兴?該兩式相等,因此電流在外場(chǎng)中的相互作用能量為5、舉例討論用計(jì)算例1無(wú)窮長(zhǎng)直導(dǎo)線載電流I,求空間的矢勢(shì)和磁場(chǎng)。SOLUTION取導(dǎo)線沿Z軸,設(shè)P點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離為R,電流元IDZ到P點(diǎn)距離為,因此得到積分結(jié)果是無(wú)窮大(發(fā)散的)。計(jì)算兩點(diǎn)的矢勢(shì)差值可以免除發(fā)散,若取R0點(diǎn)的矢勢(shì)值為零,則,每項(xiàng)相乘后,再二次項(xiàng)展開(kāi)得亦即故,,0,取的旋度,得到,,0,結(jié)果與電磁學(xué)求解一致。,例2半徑為A的導(dǎo)線園環(huán)載電流為I,求空間的矢勢(shì)和磁感應(yīng)強(qiáng)度。SOLUTION首先求解矢勢(shì),由于問(wèn)題具有軸對(duì)稱性,可以把觀察點(diǎn)選在XZ平面上,這樣的好處是Φ0,故只與R,Θ有關(guān)。其中即得,又∵園電流環(huán)在XY平面上,故,于是得到因此得到,,作變換令,這樣于是有,令,則有考慮一般情況,這里的Y方向?qū)嶋H上就是方向,因,此上式可改為,令這里ΚK,ΕK分別為第一、第二類橢園積分。從而得到故磁感應(yīng)強(qiáng)度的嚴(yán)格表達(dá)式為,討論對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng),由于RA,且有,當(dāng)RA情況下,上式分母展開(kāi)為于是得到,若RA,且,于是磁感應(yīng)強(qiáng)度為,可見(jiàn),對(duì)于一個(gè)園電流環(huán),在遠(yuǎn)處所激發(fā)的磁場(chǎng),相當(dāng)于一個(gè)磁矩為的磁偶極子激發(fā)的場(chǎng)。,§34磁標(biāo)勢(shì)MAGNETICSCALARPOTENTIAL,本節(jié)所研究的問(wèn)題是避開(kāi)矢量求磁感應(yīng)強(qiáng)度的不便理由。類比于靜電場(chǎng),引入磁標(biāo)勢(shì)。然后討論所滿足的微分方程,繼而討論靜磁問(wèn)題的唯一性定理。1、磁標(biāo)勢(shì)引入的條件(1)所考慮的空間區(qū)域沒(méi)有傳導(dǎo)電流根據(jù)靜磁場(chǎng)的MAXWELLSEQUATION,若考慮傳導(dǎo)電流為零的空間,則一定有于是可以引入標(biāo)勢(shì),從而有這與靜電學(xué)中完全類似,故稱為磁標(biāo)勢(shì),因此引入磁標(biāo)勢(shì)的第一個(gè)條件是空間無(wú)傳導(dǎo)電流。(2)空間應(yīng)為單連通區(qū)域根據(jù)積分式子,我們將可看到,對(duì)于,一個(gè)任意的積分閉合路徑,如果I0,有可能定義磁標(biāo)勢(shì),這時(shí),引入磁標(biāo)勢(shì)是保守場(chǎng)的勢(shì),但是只說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)沒(méi)有渦旋場(chǎng)的源。許多情況下,區(qū)域內(nèi)雖然沒(méi)有電流分布,但磁場(chǎng)仍然是渦旋的,它就不是保守場(chǎng),故不能引入磁標(biāo)勢(shì),這一點(diǎn)由一無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線周圍的空間的場(chǎng)可以看出,即導(dǎo)線外界空間I0,滿足,但磁場(chǎng)是渦旋的。然而,真實(shí)的情況是由AMPERE環(huán)路定律所表達(dá)的。,沿閉合曲線積分一周是否為零取決于路徑的選擇,若考慮一個(gè)環(huán)形電流附近的空間(電流環(huán)除外)中的磁場(chǎng),顯然,這個(gè)區(qū)域由于不存在傳導(dǎo)電流而認(rèn)為可以用來(lái)描述。設(shè)該空間磁場(chǎng)的標(biāo)勢(shì)為,且,將磁場(chǎng)強(qiáng)度沿一閉合曲線L積分,而此積分曲線是穿過(guò)電流環(huán)的,因而積分回路包圍電流,故另一方面,于是有因?yàn)槭茄亻]合曲線積分的起點(diǎn)和終點(diǎn)的標(biāo)勢(shì),是空間同一點(diǎn)的值,應(yīng)該是單值函數(shù)。而現(xiàn)在表明不是單值的,它與積分回路的選取有關(guān)。因此,僅有“無(wú)傳導(dǎo)電流”這一條件還不夠,必須要求為單值的。為此,引入以電流環(huán)為邊界的任意曲面,并規(guī)定積分路徑不允許穿過(guò)此曲面。任何閉合積分路徑都不穿過(guò)曲面,這樣,就是一個(gè)單值的。從曲面的一側(cè)穿過(guò)曲面到另一側(cè),磁標(biāo)勢(shì)不是連續(xù)的。存在著大小為I的躍變,由此可見(jiàn),若電流是環(huán)形分布的,只能,在挖去環(huán)形電流所圍成的曲面之后剩下的空間才能可用磁標(biāo)勢(shì)。也就是使復(fù)連通區(qū)域成為單連通區(qū)域,所以通常把第二個(gè)條件稱為單連通區(qū)域條件。如一個(gè)線圈,如果挖去線圈所圍著的一個(gè)殼形區(qū)域S,則在剩下的空間中任一閉合回路都不鏈環(huán)著電流。因此在除去這個(gè)殼形區(qū)域之后,在此空間中就可引入又如電磁鐵,兩磁極間隙處的磁場(chǎng),可引入;對(duì)于永久磁鐵,只有分子電流,無(wú)傳導(dǎo)電流,在其全空間(含其體內(nèi))都可引入。,2、磁標(biāo)勢(shì)的方程在能引入磁標(biāo)勢(shì)的區(qū)域內(nèi),磁場(chǎng)滿足在磁介質(zhì)中,的關(guān)系是(不論是鐵磁質(zhì)還是非鐵磁質(zhì))因?yàn)?,代入上式,則得,與電介質(zhì)中極化電荷密度的表達(dá)式類比,可以假想磁荷密度為于是,得到與電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)方程類似的形式將代入上式,即得到,從和的邊值關(guān)系可以求得在交界面上的關(guān)系由,得到由,及可得對(duì)于非鐵磁質(zhì)來(lái)說(shuō),,故得到,由此可見(jiàn),交界面上的關(guān)系和靜電介質(zhì)完全類似。因此,引入磁荷和磁標(biāo)勢(shì)的好處在于可以借用靜電學(xué)中的方法。3、靜磁問(wèn)題的唯一性定理當(dāng)所考慮的區(qū)域是單連通的,其中沒(méi)有傳導(dǎo)電流分布時(shí),可引入磁標(biāo)勢(shì),通過(guò)和靜電學(xué)問(wèn)題的唯一性定理同樣的推導(dǎo),可得出靜磁問(wèn)題的唯一性定理如果可均勻分區(qū)的區(qū)域V中沒(méi)有傳導(dǎo)電流分布,只要在邊界S上給出下列條件之一,則V內(nèi)磁場(chǎng)唯一地確定,A磁標(biāo)勢(shì)之值B磁場(chǎng)強(qiáng)度的法向分量C磁場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量4、磁標(biāo)勢(shì)的應(yīng)用舉例例1證明Μ→∞的磁性物質(zhì)表面為等磁勢(shì)面。SOLUTION角標(biāo)1代表磁性物質(zhì)、角標(biāo)2為真空,由磁場(chǎng)邊界條件以及可得到法向和切向分量為兩式相除,得,因此,在該磁性物質(zhì)外面,H2與表面垂直(切向分量與法向分量之比→0,因而表面為等磁勢(shì)面。例2求磁化矢量為的均勻磁化鐵球產(chǎn)生的磁場(chǎng)。SOLUTION鐵球內(nèi)外為兩均勻區(qū)域,在鐵球外沒(méi)有磁荷分布,在鐵球內(nèi)由于均勻磁化,而0,因此磁荷只能分布在鐵球表面上,故球內(nèi)、外磁勢(shì)都滿足LAPLACE’SEQUATION,由于軸對(duì)稱性,極軸沿方向,上式解的形式為球外磁標(biāo)勢(shì)必隨距離R增大而減小,即球內(nèi)磁標(biāo)勢(shì)當(dāng)R0時(shí)必為有限,即故有,鐵球表面邊界條件為、當(dāng)RR0時(shí)設(shè)球外為真空,則,由邊界條件得,比較的系數(shù)當(dāng)N1時(shí),有所以當(dāng)時(shí),有,從而得到鐵球內(nèi)、外的磁場(chǎng)強(qiáng)度為,其中。由此可見(jiàn)鐵球外的磁場(chǎng)相當(dāng)于一個(gè)磁偶極子所激發(fā)的場(chǎng)。把取在方向上,即有,進(jìn)一步討論可見(jiàn)線總是閉合的,線且不然,線是從右半球面上的正磁荷發(fā)出,終止于左半球面的負(fù)磁荷上。在鐵球內(nèi),與反向。說(shuō)明磁鐵內(nèi)部的與是有很大差異的。線是閉合的線由正磁荷發(fā)出到負(fù)磁荷止,§35磁多極矩MAGNETICMULTIPOLEMOMENT,本節(jié)研究空間局部范圍內(nèi)的電流分布所激發(fā)的磁場(chǎng)在遠(yuǎn)處的展開(kāi)式。與電多極矩(ELECTRICMULTIPOLEMOMENT對(duì)應(yīng)。引入磁多極矩概念,并討論這種電流分布在外磁場(chǎng)中的能量問(wèn)題。1、矢勢(shì)的多極展開(kāi)給定電流分布在空間中激發(fā)的磁場(chǎng)矢勢(shì)為,如果電流分布集中在一個(gè)小區(qū)域V中,而場(chǎng)點(diǎn)又距離該區(qū)域比較遠(yuǎn),這時(shí)可仿照靜電情況的電多極矩展開(kāi)的方法,把矢勢(shì)作多極展開(kāi),即把在區(qū)域內(nèi)的某一點(diǎn)展開(kāi)成的冪級(jí)數(shù)。若展開(kāi)點(diǎn)取在坐標(biāo)的原點(diǎn),則,展開(kāi)式的第一項(xiàng)即表示沒(méi)有與自由電荷對(duì)應(yīng)的自由磁荷存在。,因?yàn)?展開(kāi)式的第二項(xiàng),這里用到了穩(wěn)恒電流條件所以,,,0,其中故得到式中稱此為磁矩。,表示把整個(gè)電流系的磁矩集中在原點(diǎn)時(shí),一個(gè)磁矩對(duì)場(chǎng)點(diǎn)所激發(fā)的矢勢(shì)。作為一級(jí)近似結(jié)果。展開(kāi)式的第三項(xiàng)將會(huì)是更高級(jí)的磁矩激發(fā)的矢量勢(shì)。因?yàn)楸容^復(fù)雜,一般不去討論。綜上所述小區(qū)域電流分布所激發(fā)的磁場(chǎng),其矢勢(shì)可看作一系列在原點(diǎn)的磁多極子對(duì)場(chǎng)點(diǎn)激發(fā)的矢勢(shì)的迭加。,2、磁偶極矩的場(chǎng)和磁標(biāo)勢(shì)根據(jù),即有由此可見(jiàn),因?yàn)橛懻摰氖菂^(qū)域V外的場(chǎng),在處,有故得到由此可見(jiàn)在電流分布以外的空間中,故得3、小區(qū)域內(nèi)電流分布在外磁場(chǎng)中的能量設(shè)外場(chǎng)的矢勢(shì)為,電流分布在外磁場(chǎng)中的能量為,對(duì)于環(huán)形小電流,則有當(dāng)電流環(huán)線度很小,變化不大時(shí),取原點(diǎn)在線圈所在區(qū)域適當(dāng)位置上,把在原點(diǎn)附近展開(kāi),所以,得到可見(jiàn),4、磁矩在外磁場(chǎng)中受力和力矩體積V內(nèi)的電流受外磁場(chǎng)的作用力為而從而得到,第二項(xiàng),第一項(xiàng),,,,0,故,同理,考慮一個(gè)小區(qū)域內(nèi)的電流在外磁場(chǎng)中受到的力矩為展開(kāi)式的第一項(xiàng),,0,,故得到,§36阿哈羅諾夫玻姆效應(yīng)AHARONOVBOHMEFFECTS,在經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)中,場(chǎng)的基本物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度,勢(shì)和是為了數(shù)學(xué)上的方便而引入的輔助量,和不是唯一確定的。為對(duì)應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng),可以有無(wú)窮多的矢勢(shì),所以在經(jīng)典意義上說(shuō),和不是直接觀察意義的物理量。但是,在量子力學(xué)中,勢(shì)和具有可觀測(cè)的物理效應(yīng)。1959年,阿哈羅諾夫AHARONOV和玻姆BOHM提出這一新的效應(yīng)(以下簡(jiǎn)稱AB效應(yīng)),并被隨后的實(shí)驗(yàn)所證明實(shí)。下圖為電學(xué)雙縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置。,一束以電子槍發(fā)射出來(lái)的電子經(jīng)雙縫分為兩束,分別經(jīng)過(guò)路徑C1,C2到達(dá)熒光屏上,兩束電子有一定的相位差,在屏上可得到干涉花紋。若在雙縫后面放置一個(gè)細(xì)長(zhǎng)螺線管,管上加一定電壓,以阻止電子進(jìn)入螺線管,電子只能在管外區(qū)域行進(jìn)。,Y,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行首先在螺線管不通電的情況下進(jìn)行,這時(shí)整個(gè)空間,。屏幕上有一定的干涉條紋。然后給螺線管通電,管外區(qū)域(可視為無(wú)限長(zhǎng)螺線管),但管外區(qū)域,這是因?yàn)樵诎鼑菥€管的任一閉合路徑積分有,其中為管內(nèi)磁通。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),屏幕上的干涉條紋發(fā)生移動(dòng)。因?yàn)殡娮硬粫?huì)進(jìn)入管內(nèi)區(qū)域,因而兩種情況下的差別僅在于管外區(qū)域的矢勢(shì)不同,所以可以認(rèn)為管外的矢勢(shì)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了作用。干涉條紋的移動(dòng)是由于兩束電子產(chǎn)生了附加的相位差,這種現(xiàn)象稱為阿哈羅諾夫玻姆效應(yīng)即AB,效應(yīng)),這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,磁場(chǎng)的物理效應(yīng)不能完全用來(lái)描述,而不再是一個(gè)沒(méi)有直接觀測(cè)意義的物理量,它可以影響電子波束的相位,從而使干涉條紋發(fā)生移動(dòng)。AB效應(yīng)是量子力學(xué)現(xiàn)象?,F(xiàn)在從量子力學(xué)的基本原理出發(fā),對(duì)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果作一簡(jiǎn)要分析。當(dāng)螺線管不通電時(shí),。自由電子波函數(shù)由平面波描述,即,其中是電子的動(dòng)量,,為普朗克常數(shù)。兩束電子波函數(shù)的相位差為其中D為雙縫寬度(即雙縫的間距),L為雙縫到屏幕的距離,因?yàn)镈L,YL。故近似有,當(dāng)螺線管通電時(shí),管外,電子波函數(shù)中的正則動(dòng)量為兩電子束的相位差為,式中C為由C2和C1組成的閉合回路,是通過(guò)此回路內(nèi)的磁通量。由此可見(jiàn),螺線管通前后電子束的相位差不同。但由于引起的附加相位差對(duì)屏幕上任一點(diǎn)都是相同的。故干涉條紋的圖樣不變,只是沿Y方向平移了Y0,而Y0可由下式得到將代入,即得,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)言一致。AB效應(yīng)表明,在量子力學(xué)意義上,矢勢(shì)是具有可觀測(cè)的物理效應(yīng)的,因此在量子意義上磁場(chǎng)僅用來(lái)描述是不夠的,但是由于規(guī)范變換所引起的的任意性,用來(lái)描述磁場(chǎng)顯然又是過(guò)多的。而用及的線積分才是恰當(dāng)?shù)摹?
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簡(jiǎn)介:常用血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)與護(hù)理,,血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的定義,依據(jù)物理學(xué)流體力學(xué)的定律,研究循環(huán)系統(tǒng)血液流動(dòng),心內(nèi)各腔的壓力,體循環(huán)、肺循環(huán)的壓力及阻力,結(jié)合生理和病理生理學(xué)概念,對(duì)循環(huán)系統(tǒng)中血液運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行定量的、動(dòng)態(tài)的、間斷或連續(xù)地測(cè)量和分析的學(xué)科。,YOURSITEHERE,LOGO,血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的意義,血流動(dòng)力學(xué)是研究由心臟產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)血液在血管系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)以使組織得到灌注的學(xué)科。血流灌注的好壞直接關(guān)系到生命重要臟器的功能。重要臟器的功能紊亂都直接或間接與血流動(dòng)力學(xué)變換密切相關(guān)。了解病情發(fā)展、指導(dǎo)臨床治療。,YOURSITEHERE,LOGO,無(wú)創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè),1血壓監(jiān)測(cè),2心臟超聲心動(dòng)圖檢查,3心電圖,4心電監(jiān)護(hù),YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè),1、有創(chuàng)動(dòng)脈血壓監(jiān)測(cè),2、中心靜脈壓監(jiān)測(cè),3、動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè),,4、肺毛細(xì)血管楔壓監(jiān)測(cè),5、心排血量監(jiān)測(cè),6、血管阻力監(jiān)測(cè),,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的適應(yīng)癥,①各類重癥休克、脫水、失血、血容量不足的重危癥患者。②呼吸衰竭、重癥患者術(shù)中或術(shù)后的監(jiān)測(cè),體外循環(huán)后液體平衡的處理。③判斷機(jī)械呼吸、血管活性藥物、血液透析和輔助循環(huán)的療效。④大量輸血和換血療法,靜脈輸液、給藥、胃腸外營(yíng)養(yǎng)。,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的禁忌癥,除非在導(dǎo)管經(jīng)過(guò)的通道上有嚴(yán)重的解剖畸形導(dǎo)致導(dǎo)管無(wú)法通過(guò),一般沒(méi)有絕對(duì)禁忌證①血小板減少或其他凝血機(jī)制嚴(yán)重障礙者避免進(jìn)行鎖骨下靜脈穿刺,以免操作中誤傷動(dòng)脈引起局部巨大血腫。②局部皮膚感染者應(yīng)另選穿刺部位。③血?dú)庑鼗颊弑苊庑蓄i內(nèi)及鎖骨下靜脈穿刺。,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的方法,大多限用于監(jiān)測(cè)血壓不穩(wěn)定的低血壓或休克病人。最常選用的動(dòng)脈為左側(cè)橈動(dòng)脈,也可用肱動(dòng)脈或腋動(dòng)脈、股動(dòng)脈等。,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的方法,穿刺測(cè)壓系統(tǒng)的準(zhǔn)備壓力傳感器的連接測(cè)壓系統(tǒng)的通暢及沖洗調(diào)零測(cè)壓,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的方法,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的護(hù)理,1、每次測(cè)壓前應(yīng)調(diào)試監(jiān)護(hù)儀零點(diǎn),即先將換能器充滿生理鹽水,排凈空氣,然后使三通與大氣相通,當(dāng)監(jiān)護(hù)儀數(shù)字顯示為“0”時(shí),立即轉(zhuǎn)動(dòng)三通,使之與大氣隔絕而與動(dòng)脈插管相通,此時(shí)監(jiān)護(hù)儀可顯示壓力波形與數(shù)值。2、用肝素稀釋液間斷或持續(xù)沖洗測(cè)壓管,以防凝血。當(dāng)壓力波形異常時(shí),應(yīng)查找原因,如果因管道內(nèi)有凝血而發(fā)生部分堵塞的情況,應(yīng)抽出凝血塊加以疏通,千萬(wàn)不可用力推,以免造成血栓栓塞。如果不能疏通,應(yīng)予拔除,必要時(shí)重新置管。,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的護(hù)理,3、在調(diào)試零點(diǎn)、測(cè)壓和取血標(biāo)本等操作過(guò)程中,嚴(yán)防氣體進(jìn)入管道造成空氣栓塞。測(cè)壓管各連接處銜接一定要緊密,避免脫出后造成出血。4、所需用物必需經(jīng)滅菌處理,置管操作應(yīng)在嚴(yán)格的無(wú)菌技術(shù)下進(jìn)行。定時(shí)消毒穿刺部位,防止感染。留取血標(biāo)本、測(cè)壓和沖洗管道等操作,應(yīng)嚴(yán)格遵守?zé)o菌原則。加強(qiáng)臨床監(jiān)測(cè),有感染征象時(shí)及時(shí)尋找感染源,必要時(shí)做細(xì)菌培養(yǎng)。置管時(shí)間一般不超過(guò)7D,一旦發(fā)現(xiàn)感染跡象應(yīng)立即拔除插管。,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的護(hù)理,5、嚴(yán)密觀察動(dòng)脈穿刺部位遠(yuǎn)端皮膚與溫度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺血征象,如膚色蒼白、發(fā)涼及有疼痛感等,應(yīng)立即予以拔管。6、穿刺針與測(cè)壓管均應(yīng)固定牢固,防止脫落出血,尤其當(dāng)患者躁動(dòng)時(shí),應(yīng)嚴(yán)防被其自行拔出。固定置管肢體時(shí),切勿行環(huán)形包扎或包扎過(guò)緊。7、測(cè)壓前和測(cè)壓中必須定時(shí)用血壓計(jì)測(cè)量患者上肢血壓與之對(duì)照,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾正直接測(cè)壓的誤差,一般情況下兩者相差±10MMHG,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)的護(hù)理,8、穿刺失敗及拔管后要有效壓迫止血,尤其對(duì)應(yīng)用抗凝藥的患者,壓迫止血應(yīng)在5分鐘以上,并用寬膠布加壓覆蓋。必要時(shí)局部繃帶加壓包扎,30分鐘后予以解除。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè),中心靜脈壓(CENTRALVENOUSPRESSURE,CVP)是指血液流經(jīng)右心房及上、下腔靜脈胸腔段壓力。正常值為6CMH2O12CMH2O,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè),測(cè)定中心靜脈壓對(duì)了解血容量,心功能、心包填塞有著重大意義??闪私庠虿幻鞯募毙匝h(huán)衰竭是低血容量性的還是心源性的;少尿或無(wú)尿的原因是血容量不足還是腎功能衰竭。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè)的臨床意義,中心靜脈壓與血壓同時(shí)監(jiān)測(cè),比較其動(dòng)態(tài)變化,更有意義。中心靜脈壓下降,血壓低下,提示有效血容量不足。中心靜脈壓升高,血壓低下,提示心功能不全。中心靜脈壓升高,血壓正常,提示容量負(fù)荷過(guò)重。中心靜脈壓進(jìn)行性升高,血壓進(jìn)行性降低,提示嚴(yán)重心功能不全,或心包填塞。中心靜脈壓正常,血壓低下,提示心功能不全或血容量不足,可予補(bǔ)液試驗(yàn)。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè)的臨床意義,補(bǔ)液試驗(yàn)取等滲鹽水250ML于510分鐘內(nèi)給予靜脈注入。若血壓升高而中心靜脈壓不變,提示血容量不足。若血壓不變而中心靜脈壓升高35CMH2O,提示心功能不全。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè)的適應(yīng)癥,危重病人手術(shù),既可快速輸液、輸血,又能協(xié)助了解是低血容量休克,還是心功能不全。搶救休克時(shí),確定輸血、輸液量是否適當(dāng),防止循環(huán)超負(fù)荷的危險(xiǎn)。當(dāng)病人血壓正常而伴有少尿或無(wú)尿時(shí),幫助區(qū)別是血容量不足,還是腎功能衰竭,以避免輸血、補(bǔ)液的盲目性。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP測(cè)壓裝置,用三通接頭連接好側(cè)壓裝置。三通的前端與套管針相連,側(cè)也連接測(cè)壓管,并將測(cè)壓管垂直固定在有刻度的標(biāo)尺上,或測(cè)壓管連接壓力傳感器,通過(guò)監(jiān)測(cè)儀測(cè)壓,同時(shí)可以觀察到中心靜脈的波形變化。三通的尾端與輸液器相連,不測(cè)壓時(shí)可作輸液用。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP測(cè)壓方法,零點(diǎn)調(diào)節(jié)將測(cè)壓管刻度上的“0”調(diào)到與右心房相平行(相當(dāng)于平臥時(shí)腋中線第四肋間)水平處,或者用水平儀標(biāo)定右心房水平在測(cè)壓管上的讀數(shù),該讀數(shù)就是零點(diǎn)。如用儀器測(cè)壓,則可直接按調(diào)零鈕,儀器會(huì)自動(dòng)調(diào)定零點(diǎn)。確定管道通暢①回血好。②液面隨呼吸上、下波動(dòng)。測(cè)壓①轉(zhuǎn)動(dòng)三通,使輸液管與測(cè)壓管相通,液面在測(cè)壓管內(nèi)上升,液面要高于病人實(shí)際的CVP值,同時(shí)不能從上端管口流出。②調(diào)節(jié)三通,關(guān)閉輸液通路,使測(cè)壓管與靜脈導(dǎo)管相通,測(cè)壓管內(nèi)液面下降,當(dāng)液面不再降時(shí)讀數(shù)。③調(diào)節(jié)三通,關(guān)閉測(cè)壓管,開(kāi)放輸液通路。如果用儀器測(cè)壓,可隨時(shí)觀察CVP曲線變化和CVP的值。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP的測(cè)定裝置,,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng),CVP管可作為輸液途徑,因此不測(cè)壓時(shí)可持續(xù)輸液以保持通暢。只能通過(guò)液面下降測(cè)壓,不可讓靜脈血回入測(cè)壓管使液面上升來(lái)測(cè)壓,以免影響測(cè)量值。防進(jìn)氣管道系統(tǒng)連接緊密,測(cè)壓時(shí)護(hù)士不要離開(kāi),因?yàn)楫?dāng)CVP為負(fù)值時(shí),很容易吸入空氣。防感染穿刺部位每日消毒換敷料1次,測(cè)壓管每日更換,有污染時(shí)隨時(shí)換。,YOURSITEHERE,LOGO,CVP監(jiān)測(cè)注意事項(xiàng),以平臥位測(cè)壓為宜,病人改變體位要重新調(diào)節(jié)零點(diǎn)。使用呼吸機(jī)正壓通氣,PEEP治療、吸氣壓大于2451PA25CMH2O時(shí)胸內(nèi)壓增加,影響CVP值,測(cè)壓時(shí)可暫時(shí)脫開(kāi)呼吸機(jī)。咳嗽、吸痰、嘔吐、躁動(dòng)、抽搐均影響CVP值,應(yīng)在安靜后1015分鐘測(cè)。疑有管腔堵塞時(shí)不能強(qiáng)行沖注,只能拔除,以防血塊栓塞。,YOURSITEHERE,LOGO,影響中心靜脈壓的因素,病理因素張力性氣胸、心包填塞、右心及雙心衰、房顫、支氣管痙攣、缺氧性肺血管收縮、輸血輸液過(guò)量、肺梗塞、縱隔壓迫、縮窄性心包炎、腹內(nèi)高壓等能使中心靜脈壓偏高。低血容量、脫水、周圍血管張力下降等能使中心靜脈壓偏低。神經(jīng)體液因素交感神經(jīng)興奮,兒茶酚胺、抗利尿激素、腎素、醛固酮分泌增多可使中心靜脈壓偏高。,YOURSITEHERE,LOGO,影響中心靜脈壓的因素,藥物因素測(cè)壓時(shí)或測(cè)壓前應(yīng)用血管收縮藥可使中心靜脈壓升高。應(yīng)用血管擴(kuò)張藥或強(qiáng)心藥可使中心靜脈壓下降。輸入50的糖水或脂肪乳劑后測(cè)壓可使中心靜脈壓下降,故一般用等滲液測(cè)壓。其他因素零點(diǎn)位置不正確(高則中心靜脈壓偏低,低則中心靜脈壓偏高);體位改變;床頭抬高或下降。插管過(guò)深至右心室則中心靜脈壓偏低,過(guò)淺則中心靜脈壓偏高。IPPV(間歇正壓通氣)和PEEP(呼氣末正壓通氣)可使中心靜脈壓升高25CMH2O,YOURSITEHERE,LOGO,肺動(dòng)脈壓和肺毛細(xì)血管壓的監(jiān)測(cè),是利用漂浮導(dǎo)管經(jīng)靜脈(如右頸內(nèi)靜脈、股靜脈)插入上腔或下腔靜脈,又通過(guò)右房、右室、肺動(dòng)脈主干,直至肺小動(dòng)脈,稱之為肺小動(dòng)脈插管。,YOURSITEHERE,LOGO,漂浮導(dǎo)管技術(shù),YOURSITEHERE,LOGO,漂浮導(dǎo)管,YOURSITEHERE,LOGO,氣囊漂浮導(dǎo)管的安置,置管前準(zhǔn)備患者的準(zhǔn)備置管前應(yīng)明確適應(yīng)證,檢查患者的出凝血功能。對(duì)于清醒患者,應(yīng)取得患者配合,并予適當(dāng)鎮(zhèn)靜。準(zhǔn)備好除顫器及有關(guān)的急救藥品。置管器具準(zhǔn)備置管所需器具包括穿刺針、導(dǎo)絲、擴(kuò)張器、導(dǎo)管鞘、肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管、壓力傳感器和壓力沖洗裝置等。成年人最常用的為7F四腔漂浮導(dǎo)管,長(zhǎng)110CM,不透X線,從頂端開(kāi)始每隔1OCM有一黑色環(huán)形標(biāo)志,作為插管深度的指示。兒童患者可選用5F的肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管。,YOURSITEHERE,LOGO,氣囊漂浮導(dǎo)管的安置,測(cè)壓系統(tǒng)的準(zhǔn)備1壓力傳感器的連接壓力傳感器一端與壓力監(jiān)測(cè)儀連接,另一端直接或經(jīng)測(cè)壓連接管連于肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管的頂端開(kāi)口。根據(jù)壓力波形及數(shù)值的變化確定導(dǎo)管位置。另一個(gè)壓力傳感器連接于肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管的近端開(kāi)口,監(jiān)測(cè)右房壓。2監(jiān)護(hù)儀的設(shè)置監(jiān)護(hù)儀應(yīng)置于操作者可見(jiàn)處。壓力尺度根據(jù)患者的具體情況設(shè)定,一般患者設(shè)為0~50MMHG。,YOURSITEHERE,LOGO,氣囊漂浮導(dǎo)管的安置,3參照點(diǎn)的選擇及調(diào)零所有測(cè)量的壓力都是相對(duì)于大氣壓的,換能器的氣液面應(yīng)以右心房水平作為參照點(diǎn)調(diào)零。臨床通常將腋中線第四前肋間水平作為確定仰臥位患者參照點(diǎn)的標(biāo)志。將壓力傳感器置于參照點(diǎn)水平,通向大氣調(diào)零。4SWANGANZ導(dǎo)管頂端孔通過(guò)三路接頭連接于靜脈滴注器,三路接頭的另一路要事先消毒,以無(wú)菌生理鹽水灌滿壓力腔并與排盡氣泡的壓力換能器連接。,YOURSITEHERE,LOGO,氣囊漂浮導(dǎo)管的安置,5測(cè)壓系統(tǒng)的通暢及沖洗可分為連續(xù)沖洗和間斷沖洗?,F(xiàn)多用含肝素的等滲葡萄糖液300ML含2500U肝素滴注加壓連續(xù)沖洗洗導(dǎo)管和換能器。6測(cè)壓系統(tǒng)的阻尼檢測(cè)導(dǎo)管插入前應(yīng)先作快速?zèng)_洗試驗(yàn),以證實(shí)整個(gè)測(cè)壓系統(tǒng)阻尼正常。7導(dǎo)管準(zhǔn)備導(dǎo)管套無(wú)菌保護(hù)套保護(hù)至距導(dǎo)管末端60CM處。注15ML氣體檢查氣囊充氣是否勻稱。肺動(dòng)脈和CVP腔均用鹽水沖注。在插入前舉高或放下PAC遠(yuǎn)端并觀察壓力描記的相應(yīng)變化來(lái)作為定標(biāo)和敏感性的快速測(cè)試。,YOURSITEHERE,LOGO,氣囊漂浮導(dǎo)管的安置,深靜脈固定導(dǎo)管鞘經(jīng)皮穿刺或切開(kāi)靜脈肘前、頸、鎖骨下或股靜脈,一般將右側(cè)頸內(nèi)靜脈作為肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管首選置管途徑。1常規(guī)消毒和鋪無(wú)菌巾2局部浸潤(rùn)麻醉。3用局麻針試穿刺,確定穿刺方向及深度。4SELDINGER導(dǎo)絲法穿刺置管略。擴(kuò)張管和引導(dǎo)管應(yīng)套在導(dǎo)絲上。當(dāng)穿過(guò)皮膚和軟組織時(shí),注意不要將引導(dǎo)管末端弄鈍。5導(dǎo)絲和擴(kuò)張管,經(jīng)引導(dǎo)管撤除,從引導(dǎo)管的側(cè)口回抽血液和沖注。此時(shí)病人可從。固定導(dǎo)管鞘,覆蓋敷料。TRENDELENBURG體位恢復(fù)至正常體位。,YOURSITEHERE,LOGO,氣囊漂浮導(dǎo)管的安置,置管操作導(dǎo)管人導(dǎo)管鞘將導(dǎo)管置于病人身上以觀察其自然曲度,將自然曲度朝向右心室流出道,便于導(dǎo)管順利進(jìn)入右心室和肺動(dòng)脈。將導(dǎo)管頂端氣囊放氣后經(jīng)靜脈導(dǎo)管鞘輕巧地推進(jìn)。,YOURSITEHERE,LOGO,YOURSITEHERE,LOGO,YOURSITEHERE,LOGO,YOURSITEHERE,LOGO,YOURSITEHERE,LOGO,YOURSITEHERE,LOGO,PCWP的監(jiān)測(cè),PCWP能反映左室充盈壓,可用作判斷左室功能。正常值1624KPA1218MMHG267KPA20MMHG說(shuō)明左室功能輕度減退,但應(yīng)限液治療。33340KPA2530MMHG提示心功能嚴(yán)重不全,有肺水腫發(fā)生的可能。107KPA8MMHG伴心輸出量的降低,周圍循環(huán)障礙,說(shuō)明血容量不足。,YOURSITEHERE,LOGO,PCWP監(jiān)測(cè)的適應(yīng)癥,1、心臟大血管手術(shù)及心臟病人非心臟大手術(shù),如瓣膜置換術(shù)、心功能差的冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)、主動(dòng)脈瘤手術(shù)和嗜鉻細(xì)胞瘤摘除術(shù);2、手術(shù)病人合并近期發(fā)生心?;虿环€(wěn)定心絞痛,COPD,肺動(dòng)脈高壓者;3、各種原因引起的休克、多器官功能衰竭;4、左心衰、右心衰、肺栓塞,需要PEEP治療者;5、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定者,需用血管活性藥物治療者。,YOURSITEHERE,LOGO,PCWP監(jiān)測(cè)的禁忌癥,三尖瓣或肺動(dòng)脈狹窄右房或右室腫瘤法洛氏四聯(lián)癥,YOURSITEHERE,LOGO,有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的并發(fā)癥,可能發(fā)生一過(guò)性心律紊亂或束支阻滯肺動(dòng)脈破裂或梗死導(dǎo)管偶爾打結(jié)瓣膜損傷、心內(nèi)膜炎、心包填塞胸腔積液、乳糜胸、氣胸、血胸其他感染、空氣栓塞、血腫形成、血小板減少,YOURSITEHERE,LOGO,漂浮導(dǎo)管血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的護(hù)理,1、根據(jù)病情及時(shí)測(cè)定各參數(shù),換能器應(yīng)置于心臟水平,每次測(cè)壓前均應(yīng)調(diào)整零點(diǎn)。2、及時(shí)糾正影響壓力測(cè)定的因素,咳嗽、嘔吐、躁動(dòng)、抽搐和用力等均可影響測(cè)值,故應(yīng)在安靜休息1015分鐘后再行測(cè)壓。3、持續(xù)緩慢滴注001肝素液,防止凝血,保持官腔通暢。,YOURSITEHERE,LOGO,漂浮導(dǎo)管血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的護(hù)理,4、固定管道以防移位或脫出。當(dāng)波形改變時(shí),應(yīng)調(diào)整位置,使其正確,必要時(shí)攝取X片了解導(dǎo)管位置。5、測(cè)定PAWP時(shí)充氣量不超過(guò)15ML,應(yīng)間斷、緩慢充氣,以免氣囊破裂,或引起肺動(dòng)脈出血。6、嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作,測(cè)壓時(shí)注意預(yù)防污染。7、持續(xù)心電監(jiān)護(hù),嚴(yán)密監(jiān)測(cè)心律變化,導(dǎo)管拔除應(yīng)在心電監(jiān)護(hù)下進(jìn)行。,YOURSITEHERE,LOGO,THANKYOU,
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簡(jiǎn)介:熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理,20042,研究對(duì)象和目的,宏觀物質(zhì)系統(tǒng),由大數(shù)微觀粒子組成;,無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng),決定熱現(xiàn)象(物性和物態(tài))。,研究方法,宏觀唯象理論熱力學(xué),微觀本質(zhì)理論統(tǒng)計(jì)物理,導(dǎo)言,熱力學(xué),以可測(cè)宏觀物理量描述系統(tǒng)狀態(tài);,氣體壓強(qiáng)、體積和溫度,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,熱力學(xué)基本定律,宏觀物性,,結(jié)論可靠普適;,結(jié)合實(shí)驗(yàn)才能得到具體物性;,物質(zhì)看成連續(xù)體系,不能解釋宏觀物理量漲落。,統(tǒng)計(jì)物理,從微觀結(jié)構(gòu)出發(fā),深入熱運(yùn)動(dòng)本質(zhì),認(rèn)為宏觀物性是大量微觀粒子運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的集體表現(xiàn);,微觀粒子力學(xué)量,宏觀物理量,熱力學(xué)基本定律歸結(jié)為一條基本統(tǒng)計(jì)原理,闡明其統(tǒng)計(jì)意義,可解釋漲落;,借助微觀模型,近似導(dǎo)出具體物性。,第一章熱力學(xué)的基本規(guī)律,熱力學(xué)基本概念,熱力學(xué)第一定律,熱力學(xué)第二定律,熵和熵增加原理,熱力學(xué)基本方程,§11熱力學(xué)基本概念,熱力學(xué)系統(tǒng),由大數(shù)微觀粒子組成的宏觀物質(zhì)系統(tǒng),外界,與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物質(zhì),系統(tǒng)與外界,平衡態(tài)及其描述,平衡態(tài),孤立系經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間(弛豫時(shí)間)后必定自發(fā)到達(dá)的狀態(tài),宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間改變。,熱動(dòng)平衡一切宏觀流動(dòng)停止,熱運(yùn)動(dòng)未停止,只是平均效果不變。,漲落宏觀物理量圍繞平均值的微小起伏,在熱力學(xué)中忽略。,非孤立系平衡態(tài)系統(tǒng)外界孤立系統(tǒng),系統(tǒng)的穩(wěn)恒態(tài)不一定是平衡態(tài)。,狀態(tài)參量,平衡態(tài)系統(tǒng)具有確定的宏觀物理量,這些量不全部獨(dú)立??扇我膺x取一組獨(dú)立宏觀量確定平衡態(tài)。,態(tài)函數(shù),表示為狀態(tài)參量函數(shù)的其他宏觀量。,氣體壓強(qiáng)和體積可獨(dú)立改變,為狀態(tài)參量。平衡態(tài)對(duì)應(yīng)圖上的一點(diǎn)。,溫度與物態(tài)方程,溫度,物體的冷熱程度,,微觀上反映熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。,溫度決定于系統(tǒng)內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是態(tài)函數(shù)。,溫度概念的建立基于熱力學(xué)第零(熱平衡)定律。,理想氣體,物態(tài)方程,給出溫度與狀態(tài)參量間函數(shù)關(guān)系的方程,由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。,氣體,可任選其中之二為狀態(tài)參量,第三個(gè)作為態(tài)函數(shù)。,準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,過(guò)程,熱力學(xué)狀態(tài)變化的經(jīng)歷。實(shí)際過(guò)程必定經(jīng)歷非平衡態(tài)。,準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,無(wú)限緩慢進(jìn)行的理想過(guò)程,經(jīng)歷的每個(gè)狀態(tài)可視為平衡態(tài)。,氣體的緩慢膨脹和壓縮,,表示為圖上的過(guò)程曲線。,功,系統(tǒng)與外界交換能量的宏觀方式,通過(guò)機(jī)械作用或電磁作用實(shí)現(xiàn)。,準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的體脹功,系統(tǒng)對(duì)外界,功是過(guò)程量,不是態(tài)函數(shù)增量。,熱,系統(tǒng)與外界交換能量的微觀方式,通過(guò)粒子間的相互作用實(shí)現(xiàn),必須存在溫度差。,§12熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能和熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能,物質(zhì)內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)總能量,包括分子無(wú)規(guī)運(yùn)動(dòng)動(dòng)能,分子間相互作用勢(shì)能和分子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)能量。也可包括分子在外場(chǎng)中的勢(shì)能。,內(nèi)能決定于系統(tǒng)內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是態(tài)函數(shù)。,通常溫度下的理想氣體,熱力學(xué)第一定律,包括熱運(yùn)動(dòng)形式的普遍能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移守恒定律,內(nèi)能變化由初末態(tài)決定,與具體過(guò)程無(wú)關(guān);功和熱都是過(guò)程量。,第一類永動(dòng)機(jī)不可制造。,熱容量和焓,熱容量,系統(tǒng)升高單位溫度所吸收的熱量。,熱容量決定于物質(zhì)屬性,并依賴于過(guò)程。,廣延量正比于物質(zhì)量,具有可加性。,定容熱容量,定壓熱容量,焓,焓是態(tài)函數(shù),在理想氣體中的應(yīng)用,內(nèi)能,實(shí)驗(yàn)表明,理想氣體向真空自由絕熱膨脹后,溫度不變。內(nèi)能僅是溫度的函數(shù),與體積無(wú)關(guān)。,焓,熱容量,溫度變化范圍不大,可視為常數(shù)。,單原子分子理想氣體。,準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程,令,或,卡諾循環(huán),,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,1→2等溫膨脹,2→3絕熱膨脹,3→4等溫壓縮,4→1絕熱壓縮,熱機(jī)效率,逆卡諾循環(huán),,,,,,,1,2,3,4,,,,,,,致冷系數(shù),例1令,這里下標(biāo),表示準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程。試證,其中,證明,熱力學(xué)第一定律,例2體積為,的容器內(nèi)盛有空氣,壓強(qiáng)為,,低于大氣壓,,溫度等于大氣溫度,。打開(kāi)容器上的活門,直到,內(nèi)外壓強(qiáng)迅速平衡后關(guān)閉。將空氣視為理想氣體,求進(jìn)入容器內(nèi)的大氣原來(lái)的體積與關(guān)閉活門時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。設(shè),解取容器內(nèi)原有空氣和進(jìn)入空氣的全體為系統(tǒng)。,記,為所求量。,和,過(guò)程進(jìn)行很快,可看作絕熱。,為常量。,
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簡(jiǎn)介:第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律,第4節(jié)力學(xué)單位制,112,,為了測(cè)量或比較物理量的大小我們建立了物理量的單位.我們已學(xué)過(guò)的一些物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí),也確定了物理量的單位間的關(guān)系.,,一般說(shuō)來(lái),物理量的單位可以任意選擇,這樣就會(huì)存在同一個(gè)物理量出現(xiàn)多個(gè)單位,與此對(duì)應(yīng)存在多種單位制.古今中外都不一樣,嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的交流與發(fā)展,因此國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)此做出了規(guī)范,通過(guò)了國(guó)際單位制(代號(hào)為SI),一、單位制,1基本單位所選定的基本物理量的單位(L)物理學(xué)中,共有七個(gè)物理量的單位被選定為基本單位(2)在力學(xué)中,選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位.長(zhǎng)度的單位有厘米CM米M千米KM質(zhì)量的單位有克(G)千克(KG)等時(shí)間的單位有秒S分MIN小時(shí)H等,力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程中力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的,因此,聯(lián)系物體自身性質(zhì)的量(質(zhì)量)和空間尺度的量(長(zhǎng)度)以及時(shí)間,必然與物體受力后運(yùn)動(dòng)變化聯(lián)系得最密切、最普遍,所以這三個(gè)物理量也最基本,事實(shí)表明,用這三個(gè)量做基本單位,可以使力學(xué)中的單位數(shù)目最少.,2.導(dǎo)出單位根據(jù)物理公式中其他物理量和基本物理量的關(guān)系,推導(dǎo)出的物理量的單位.,從根本說(shuō),所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的,在力學(xué)范疇內(nèi),所有的力學(xué)量都是由長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的,因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位.,速度公式VS/T.位移單位選M,時(shí)間單位選S,速度的單位是M/S.,加速度公式為AV1V0/T.速度單位是M/S,時(shí)間單位是S,則加速度的單位是M/S2,牛頓第二定律公式為FMA.質(zhì)量單位選KG,加速度單位選M/S2,則力的單位是N.,3.單位制基本單位和導(dǎo)出單位的總和叫做單位制,由于基本單位的選擇不同,歷史上力學(xué)中出現(xiàn)了厘米、克、秒制和米、千克、秒制兩種不同的單位制,工程技術(shù)領(lǐng)域還有英尺、秒、磅制等單位制.,1.基本單位長(zhǎng)度單位米(M)質(zhì)量單位千克(KG)時(shí)間單位秒(S)2.導(dǎo)出單位速度單位米/秒(M/S)加速度單位米/秒2(M/S2)力的單位牛頓(N),二、力學(xué)中的國(guó)際單位制(SI),P78,SI制規(guī)定所有的基本單位,例1、關(guān)于國(guó)際單位制,下列說(shuō)法中正確的是A、在力學(xué)單位制中,若采用CM、G、S作為基本單位,力的單位是牛(N)B、牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)基本單位C、牛是國(guó)際單位制中的一個(gè)導(dǎo)出單位D、千克米/秒2、焦/米都屬于力的國(guó)際單位,,,練習(xí),給出下列物理量或單位,請(qǐng)按要求填空A、米;B、牛頓;C、加速度;D、米/秒2;E、質(zhì)量;F、千克;G、時(shí)間;H、秒;I、分鐘;J、位移;K、厘米;L、千克/米3;M、焦耳;,①、在國(guó)際單位制中作為基本單位的是_______。,②、屬于導(dǎo)出單位的是__________。,③、物理量是___________________。,AFH,BDLM,CEJG,三、(SI)制在解題中的應(yīng)用,1.在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國(guó)際單位制,計(jì)算過(guò)程中不用寫出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可.2.物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系.因此,在解題中可用單位制來(lái)粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對(duì),結(jié)果一定錯(cuò)誤.,例2、質(zhì)量100G的物體,受到02N的力作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),則物體速度達(dá)到40CM/S所用的時(shí)間為多少,例3一個(gè)原來(lái)靜止的物體,質(zhì)量是7KG,在14N的恒力作用下,5S末的速度是多大5S內(nèi)通過(guò)的路程是多少,小結(jié),在力學(xué)中我們選定長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間這三個(gè)物理量的單位為基本單位.由基本單位和導(dǎo)出單位組成單位制,國(guó)際單位制是一個(gè)比較科學(xué)、完善的單位制.,說(shuō)一說(shuō)P79問(wèn)題與練習(xí)P79,
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簡(jiǎn)介:汽車動(dòng)力學(xué),第一章汽車動(dòng)力性,汽車的動(dòng)力性汽車在良好路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的,所能達(dá)到的平均行駛速度?;靖拍顒?dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車的驅(qū)動(dòng)力與各種行駛阻力汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件重點(diǎn)內(nèi)容驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖分析汽車動(dòng)力性的方法動(dòng)力特性圖(圖解法)功率平衡圖,第1節(jié)汽車動(dòng)力性指標(biāo),從獲取盡可能高的平均速度考慮,動(dòng)力性指標(biāo)有最高車速加速時(shí)間最大爬坡度1最高車速UAMAX在水平良好的路面上汽車能達(dá)到的最高行駛速度(KM/H)。2加速時(shí)間T表示汽車的加速能力。常用原地起步加速時(shí)間汽車以1檔或2檔起步,并以最大加速?gòu)?qiáng)度換至最高檔后達(dá)到某一距離(04025M或0400M)或車速(0966KM/H或0100KM/H)所需要的時(shí)間(S)。,,,,,超車加速時(shí)間用最高檔或次高檔由某一較低車速(30KM/H或40KM/H)全力加速至某一高速所需時(shí)間(S)。如部分轎車的原地起步加速過(guò)程曲線,3最大爬坡度IMAX汽車的上坡能力。以1檔滿載時(shí)汽車在良好路面上的最大爬坡度表示。是極限爬坡能力。轎車一般不強(qiáng)調(diào)貨車IMAX30(約165°)越野汽車IMAX60有時(shí)也以汽車在一定坡道上必須達(dá)到的車速來(lái)表示爬坡能力。如美國(guó)對(duì)轎車爬坡要求,能以104KM/H車速通過(guò)6的坡道。,第2節(jié)汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力,根據(jù)沿行駛方向作用于汽車的各種外力,可以計(jì)算汽車的最高車速、加速度、最大爬坡度。由力平衡關(guān)系得FTΣFFT驅(qū)動(dòng)力;ΣF行駛阻力之和汽車行駛方程,一、驅(qū)動(dòng)力,1定義發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,經(jīng)傳動(dòng)系至驅(qū)動(dòng)輪,轉(zhuǎn)矩TT對(duì)地面產(chǎn)生圓周力FO,地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的反作用力FT即為驅(qū)動(dòng)力。,2表達(dá)式FTTT/RR車輪半徑驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩TT與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TTQ的關(guān)系為故,3表達(dá)式涉及的幾項(xiàng)具體內(nèi)容1)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性發(fā)動(dòng)機(jī)的功率PE、轉(zhuǎn)矩TQT及燃油消耗率B與曲軸轉(zhuǎn)速N之間的函數(shù)關(guān)系。用試驗(yàn)曲線或擬合多項(xiàng)式表達(dá)。,發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門置于全開(kāi)位置發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷特性曲線發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門置于部分開(kāi)啟位置臺(tái)架試驗(yàn)特性曲線發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)所獲得的曲線。使用外特性曲線帶上全部附件時(shí)的外特性。與臺(tái)架試驗(yàn)特性相差515。,2)傳動(dòng)系機(jī)械效率傳動(dòng)系各部件(變速器、萬(wàn)向節(jié)、主減速器)的摩擦導(dǎo)致的功率損失。由試驗(yàn)測(cè)得。汽車各部件的傳動(dòng)效率機(jī)械變速器的轎車ΗT09092貨車、客車ΗT082085,3)車輪半徑三個(gè)半徑自由半徑車輪處于無(wú)載荷時(shí)的半徑。靜力半徑RS汽車靜止時(shí),車輪中心至輪胎與地面接觸面間的距離。用作動(dòng)力學(xué)分析。滾動(dòng)半徑RR通過(guò)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與實(shí)際車輪滾動(dòng)距離之間的關(guān)系換算所得得半徑。用作運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。一般可不計(jì)差別RS≈RR≈R,4)汽車的驅(qū)動(dòng)力圖發(fā)動(dòng)機(jī)外特性確定的是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速關(guān)系。經(jīng)傳動(dòng)系到達(dá)車輪后,可表示為驅(qū)動(dòng)力與車速間的關(guān)系。,由式(1)得各檔位的FT值。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N與汽車行駛速度UA間的關(guān)系單位UAKM/HNR/MINRM,二、汽車的行駛阻力,汽車行駛時(shí)的各種阻力滾動(dòng)阻力以符號(hào)FF表示;空氣阻力以符號(hào)FW表示;坡度阻力以符號(hào)FI表示;加速阻力以符號(hào)FJ表示;因此汽車行駛的總阻力為∑FFFFWFIFJ,(一)滾動(dòng)阻力1組成輪胎與路面接觸區(qū)域產(chǎn)生的法向、切向相互作用力,輪胎和支承路面的變形輪胎在硬路面上滾動(dòng)時(shí),主要是輪胎變形。輪胎在硬支承路面上受徑向力時(shí)的加載和減載曲線不重合。其面積之差為能量損失,由輪胎內(nèi)摩擦產(chǎn)生彈性遲滯損失。遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車輪滾動(dòng)的阻力偶。,2滾動(dòng)阻力偶分析車輪不滾動(dòng)地面對(duì)車輪的法向反作用力對(duì)稱。車輪滾動(dòng)處于前部D點(diǎn)的地面法向反力(CF)大于處于恢復(fù)的后部D’點(diǎn)地面反力(DF),合力FZ前移距離A,與法向載荷W不重合。,滾動(dòng)阻力偶矩TFFZA從動(dòng)輪欲使從動(dòng)輪在硬路面上等速滾動(dòng),必須在車輪中心加一推力FP1,根據(jù)力矩平衡,若令FA/R,可將FP1值寫作FP1WF或FFP1/W,F稱為滾動(dòng)阻力系數(shù)。,可見(jiàn)滾動(dòng)阻力系數(shù)是車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需之推力與車輪負(fù)荷之比,即單位汽車重力所需之推力,F(xiàn)FWF=TF/R。驅(qū)動(dòng)輪由驅(qū)動(dòng)輪的力矩平衡得,FX2RTT-TF故FX2FT-FF其中,F(xiàn)X2為驅(qū)動(dòng)力矩所引起得道路對(duì)車輪的切向反作用力。即實(shí)際作用在驅(qū)動(dòng)輪上的切向力為驅(qū)動(dòng)力減滾動(dòng)阻力。滾動(dòng)阻力系數(shù)由試驗(yàn)確定。滾動(dòng)阻力系數(shù)與路面的種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓等有關(guān)。,(二)空氣阻力汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力??諝庾枇Ψ譃閴毫ψ枇Γㄒ话戕I車占91%)與摩擦阻力(9%)兩部分。壓力阻力又分為四部分形狀阻力(58%)、干擾阻力(14%)、內(nèi)循環(huán)阻力(12%)和誘導(dǎo)阻力(7%)??諝庾枇蚱渲校琔A汽車車速(KM/H),A迎風(fēng)面積(M2),CD空氣阻力系數(shù)。故降低CD值是降低空氣阻力的主要手段,措施有,(1)車身前部發(fā)動(dòng)機(jī)蓋下傾,圓柱狀棱角,減少凸出物。(2)整車車身前傾1~2,前端半圓、后收、鼓腰。(3)汽車后部艙背式或直背式好,加擾流板;如為折背式,用鴨尾式結(jié)構(gòu)。(4)車身底部下平面盡量平整。(5)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)仔細(xì)選擇進(jìn)出風(fēng)口位置。,(三)坡度阻力當(dāng)汽車上坡行駛時(shí),爬坡演示汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車坡度阻力FI,F(xiàn)IGSINΑ其中,G作用于汽車上的重力(N),GMG,M為汽車質(zhì)量(KG),G為重力加速度。一般路面上坡度較小,此時(shí)FIGSINΑ≈GTGΑGI由于坡度阻力與滾動(dòng)阻力均屬于與道路有關(guān)的阻力,且均與汽車重力成正比,故可把這兩種阻力合在一起稱作道路阻力,以FΨ表示,即FΨFFFIFGCOSΑGSINΑ,當(dāng)Α不大時(shí),COSΑ≈1,SINΑ≈I,F(xiàn)ΨGFGIGFI,令FIΨ,Ψ稱為道路阻力系數(shù)FΨGΨ。,四加速阻力汽車的質(zhì)量分為平移的質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量?jī)刹糠?。把旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力偶矩轉(zhuǎn)化為平移質(zhì)量的慣性力,并以系數(shù)Δ作為計(jì)入旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力偶矩后的汽車質(zhì)量換算系數(shù),因而汽車加速時(shí)的阻力Δ汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),(Δ1);M汽車質(zhì)量,單位為KG;行駛加速度。,Δ主要與飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及傳動(dòng)系的傳動(dòng)比有關(guān)。根據(jù)推導(dǎo)若不知道準(zhǔn)確的IF、∑IW值,也可按下述經(jīng)驗(yàn)公式估算Δ值Δ1Δ1Δ2I2G式中Δ1≈Δ2003005。故,汽車的行駛方程式為FTFFFWFIFJ,第3節(jié)汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖,一、汽車行駛方程式根據(jù)上面逐項(xiàng)分析的汽車行駛阻力,可以得到汽車的行駛方程式為FTFFFWFIFJ或?yàn)榍逦蜗蟮乇砻髌囆旭倳r(shí)的受力情況及其平衡關(guān)系,一般是將汽車行駛方程式用圖解法來(lái)進(jìn)行分析。即在汽車驅(qū)動(dòng)力圖上把汽車行駛中經(jīng)常遇到的滾動(dòng)阻力和空氣阻力也算出并畫上,作出汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖,并以此來(lái)確定汽車的動(dòng)力性。,超速演示,汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖表征不同車速時(shí)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的關(guān)系。特征點(diǎn)最高車速,僅有滾動(dòng)阻力和空氣阻力。小于最高車速時(shí),汽車可用剩余驅(qū)動(dòng)力加速或爬坡。需等速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)可工作在部分負(fù)荷特性。,1汽車加速能力的評(píng)價(jià)在水平良好路面上行駛時(shí)能產(chǎn)生的加速度不易測(cè)量。加速時(shí)間用直接檔行駛時(shí),由最低穩(wěn)定速度加速到一定距離或80UMAX所需時(shí)間。,汽車加速度再利用汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖可計(jì)算出各檔節(jié)氣門全開(kāi)時(shí)的加速度曲線。高檔位時(shí)的加速度要小些。由加速度圖可求得從某一車速U1加速至另一較高車速U2所需的時(shí)間。,因DTDU/A,故加速時(shí)間由積分計(jì)算或圖解積分求出。用圖解積分法時(shí),將AUA曲線轉(zhuǎn)為1/AUA曲線,曲線下兩個(gè)速度區(qū)間的面積表示通過(guò)此速度區(qū)間的加速時(shí)間;常將速度區(qū)間分為若干間隔,通過(guò)確定面積△1、△2來(lái)計(jì)算總加速時(shí)間。,BJ1040輕型載貨汽車加速時(shí)間曲線,2汽車爬坡能力的確定在良好路面上克服FFFW后用來(lái)克服坡度阻力時(shí)所能爬上的坡度。此時(shí),DU/DT0,即FIFTFFFW,以GSINΑ作為坡度阻力,代入表達(dá)式,得利用驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖,可求出汽車能爬上的坡道角。最大爬坡度IMAX為1檔時(shí)的最大爬坡度,對(duì)貨車尤其重要。,緊湊型轎車的爬坡度曲線,二、動(dòng)力特性圖,動(dòng)力因數(shù)將汽車行駛方程除以汽車重力,定義,汽車在各檔下的動(dòng)力因數(shù)與車速的關(guān)系曲線稱為動(dòng)力特性圖??梢源藞D分析汽車動(dòng)力性。如DU/DT0,則DΨFID曲線與F曲線間的距離表示汽車的上坡能力。,第4節(jié)汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件與汽車的附著力,一、汽車行駛的驅(qū)動(dòng)條件FT≥FFFWFI上式為汽車的驅(qū)動(dòng)條件,可以采用增加發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、加大傳動(dòng)比等措施來(lái)增大汽車驅(qū)動(dòng)力。汽車行駛除受驅(qū)動(dòng)條件制約外,還受輪胎與地面附著條件的限制。二、汽車行駛的附著條件地面對(duì)輪胎切向反作用力的極限值稱為附著力FΦ,在硬路面上與驅(qū)動(dòng)輪法向反作用力FZ成正比,常寫成FXMAXFΦFZΦ其中,F(xiàn)Z作用于所有驅(qū)動(dòng)輪上的地面法向反作用力;Φ附著系數(shù),由路面和輪胎決定。,由作用在驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的地面切向反作用不能大于附著力,否則會(huì)發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn),即FT≤FZΦ對(duì)后輪驅(qū)動(dòng)汽車FX2/FZ2CΦ2?Φ,式中,CΦ2后輪驅(qū)動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)輪的附著率對(duì)前輪驅(qū)動(dòng)汽車,前輪驅(qū)動(dòng)的附著率也不能大于地面附著系數(shù)。將驅(qū)動(dòng)條件和附著條件連起來(lái),有FFFWFI≤FT≤FZΦ此即汽車行駛的必要與充分條件,稱為汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件。,三、汽車的附著力與地面反作用力,汽車的附著力決定于附著系數(shù)和地面作用于驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力。1附著系數(shù)由路面種類、狀況、車速等決定。平均值良好的混凝土或?yàn)r青路面干燥時(shí),Φ=0708潮濕時(shí),Φ=0506土路干燥時(shí),Φ=0506潮濕時(shí),Φ=02042驅(qū)動(dòng)輪地面法向反作用力與汽車的總體布置、車身形狀、行駛狀況、道路坡度有關(guān)。,G汽車重力;TF1、TF2作用在前、后輪上的滾動(dòng)阻力偶矩;TJE作用于橫置發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上的慣性阻力偶矩;TJW1、TJW2作用于前、后輪上的慣性阻力偶矩;FZW1、FZW2作用于車身并位于前后輪接地點(diǎn)上方的空氣升力;FZ1、FZ2作用于前、后輪上的地面法向反作用力;FX1、FX2作用于前、后輪上的地面切向反作用力。,汽車加速上坡時(shí)的受力圖,根據(jù)力矩平衡得作用于前、后輪上的地面法向反作用力FZ1、FZ2。分析,由四個(gè)部分構(gòu)成。(1)靜態(tài)軸荷的法向反作用力汽車重力分配到前后軸的分量產(chǎn)生。(2)動(dòng)態(tài)分量加速過(guò)程中產(chǎn)生的慣性力、慣性阻力偶矩產(chǎn)生。,(3)空氣升力流經(jīng)汽車頂部和底部的空氣流速不同產(chǎn)生。CLF、CLR前、后空氣升力系數(shù)。和(4)滾動(dòng)阻力偶矩產(chǎn)生的分量很小若不計(jì)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性阻力偶矩和滾動(dòng)阻力偶矩,汽車前、后輪上的地面法向反作用力為,三、作用在驅(qū)動(dòng)輪上的地面切向反作用力,GW1、GW2驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)輪的重力;M1、M2驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)輪的質(zhì)量;WB車身重力;MB車身質(zhì)量;T’T半軸作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩;,,FP1、FP2驅(qū)動(dòng)、從動(dòng)軸作用于驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)輪的平行于路面的力;TF1、TF2作用在前后輪上的滾動(dòng)阻力矩偶;,TJW1、TJW2作用在前后輪上的慣性阻力矩偶;FZ1、FZ2作用在前后輪上的地面法向反作用力;FX1、FX2作用在前后輪上的地面切向反作用力;,由從動(dòng)輪受力圖由車身受力圖由驅(qū)動(dòng)輪受力圖后輪驅(qū)動(dòng)汽車,地面作用于驅(qū)動(dòng)輪的切向反作用力則是將上式中的FX1改為FX2,F(xiàn)F1改為FF2。,四、附著率,汽車直線行駛狀況下,充分發(fā)揮驅(qū)動(dòng)力作用時(shí)要求的最低附著系數(shù)。1加速、上坡行駛時(shí)的附著率加速、上坡時(shí)驅(qū)動(dòng)輪發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力大,要求的附著系數(shù)大。前輪驅(qū)動(dòng)汽車,驅(qū)動(dòng)輪的附著率為,式中,Q包含加速阻力在內(nèi)的等效坡度后輪驅(qū)動(dòng)汽車,驅(qū)動(dòng)輪的附著率和Q為,全輪驅(qū)動(dòng)汽車前、后驅(qū)動(dòng)力分配根據(jù)軸間差速器的結(jié)構(gòu)確定。后軸轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)對(duì)附著率有影響。質(zhì)心位置也有影響。,前、后驅(qū)動(dòng)輪的附著率一般不等。附著率大的驅(qū)動(dòng)輪要求更大的地面附著系數(shù)。前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)汽車的等效坡度與地面附著系數(shù)的關(guān)系曲線??煽闯龊筝嗱?qū)動(dòng)汽車略超過(guò)前輪驅(qū)動(dòng)。四輪驅(qū)動(dòng)超過(guò)單軸驅(qū)動(dòng)。,附著率曲線達(dá)到相應(yīng)加速度和爬坡度所要求的地面附著系數(shù)。,緊湊型轎車以1、2檔全力加速時(shí)的附著率,緊湊型轎車以1、2檔全力爬坡時(shí)的附著率,2高速行駛時(shí)的附著率在良好道路上高速行駛的汽車,坡度和加速度均較小。隨車速增加,后輪的法向反作用力下降,切向反作用力與車速成平方關(guān)系增大,CΦ2隨車速提高急劇增大。一般車速下,CΦ2值較小。車速達(dá)250KM/H、較高升力系數(shù)時(shí),CΦ2=057,接近瀝青路面附著系數(shù)。當(dāng)車速達(dá)300KM/H、中等升力系數(shù)時(shí),CΦ2074,路面不能滿足附著性能要求。,后輪驅(qū)動(dòng)轎車驅(qū)動(dòng)輪地面切向反作用力、法向反作用力、附著率與車速的關(guān)系曲線,第5節(jié)汽車的功率平衡,汽車行駛時(shí),不僅驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力互相平衡,發(fā)動(dòng)機(jī)功率和汽車行駛的阻力功率也總是平衡的。即在汽車行駛的每一瞬間,發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率始終等于機(jī)械傳動(dòng)損失功率與全部運(yùn)動(dòng)阻力所消耗的功率。將汽車行駛方程式兩邊乘以行駛車速UA,經(jīng)單位換算整理出汽車功率平衡方程式(單位為KW)汽車運(yùn)動(dòng)所消耗的功率有滾動(dòng)阻力功率PF、坡度阻力功率PI、空氣阻力功率PW、加速阻力功率PJ。發(fā)動(dòng)機(jī)功率PE、汽車常遇到的阻力功率與車速的關(guān)系曲線汽車功率平衡圖,阻力功率在低速時(shí)為斜直線,高速時(shí)斜率變大。5檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線與阻力功率曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)在良好路面上的最高車速。汽車在良好路面上以U等速行駛時(shí),阻力功率為,,對(duì)應(yīng)的部分節(jié)氣門開(kāi)度的發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線為虛線,而發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出的功率為,二者之差可用于加速或爬坡,故稱為汽車的后備功率。,一般情況下,汽車維持等速行駛所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大。當(dāng)需要爬坡或加速時(shí),加大節(jié)氣門開(kāi)度,使汽車發(fā)出全部或部分功率。,后備功率越大,汽車動(dòng)力性越好后備功率越大,汽車經(jīng)濟(jì)性越差(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率低,燃油消耗量高),緊湊型轎車各檔位的后備功率,
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簡(jiǎn)介:機(jī)械設(shè)計(jì)總論習(xí)題講解SICHUANUNIVERSITY習(xí)題11SICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITY習(xí)題13(A)方案合理,設(shè)計(jì)時(shí),盡量使零件處于受壓狀態(tài),而不是受拉狀態(tài)。習(xí)題14(A)中力F對(duì)活塞、閥桿會(huì)產(chǎn)生力矩作用;改進(jìn)后,(B)中力F、支座,對(duì)活塞的力在一條作用線上。SICHUANUNIVERSITY習(xí)題17(A)中,右邊結(jié)構(gòu)更合理原因左邊,鑄造零件,應(yīng)盡量避免水平的大平面;右邊,鑄造時(shí)把大平面處于傾斜位置澆鑄,可以得到較好效果。(B)中,右邊結(jié)構(gòu)更合理原因左邊,孔內(nèi)加工球面,加工困難;右邊,將零件分為兩部分加工再組裝,更易加工。SICHUANUNIVERSITY砂輪越程槽退刀槽機(jī)械設(shè)計(jì)總論(第二次)習(xí)題講解SICHUANUNIVERSITY1機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(P30)1~5BDBDA6~10BBADC12~17BBBBCB22BSICHUANUNIVERSITY2機(jī)械設(shè)計(jì)P37習(xí)題25SICHUANUNIVERSITY根據(jù)得到解習(xí)題26SICHUANUNIVERSITY解在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上取一點(diǎn)B,其坐標(biāo)為過(guò)B作斜率等于19的直線,即為所求的疲勞曲線。S(800,0)EA(0,400)B(340,340)OΣAΣMA(0,)B(,)S(,0)A(0,400)B(340,340)S(800,0)習(xí)題27繪制零件的許用疲勞極限應(yīng)力圖A′(0,342)B′(408,290)S(800,0)S(800,0)EA(0,400)B(340,340)OΣAΣMA′(0,342)B′(408,290)S(800,0)A′(0,342)B′(408,290)E′工作應(yīng)力點(diǎn)M工作應(yīng)力點(diǎn)的坐標(biāo)為M(100,180)S(800,0)EA(0,400)B(340,340)OΣAΣMA′(0,342)B′(408,290)E′M(100,180)M'(179,320MM'(2)(3)疲勞強(qiáng)度校核屈服強(qiáng)度校核該零件安全OD與曲線E′S相交,最大極限應(yīng)力(4)解1、求總壽命損傷率F總壽命損傷率習(xí)題282、求剩余工作周期無(wú)剩余工作周期習(xí)題29解(1)求壽命系數(shù)。選定等效應(yīng)力求各變應(yīng)力循環(huán)系數(shù)計(jì)算等效循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)(2)求疲勞極限(3)計(jì)算安全系數(shù)故安全系數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)聯(lián)接習(xí)題講解SICHUANUNIVERSITY1機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(P54)1~5ACACBB6~10ADABB11~15ACDCD16~20CADDA21~25DABBD26~28DCBSICHUANUNIVERSITY2機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(P70)1~5CDABC6~10DAADA11~15AAACA16~20CBBBCSICHUANUNIVERSITY3機(jī)械設(shè)計(jì)(P87)習(xí)題412A主要錯(cuò)誤1、采用螺釘聯(lián)接時(shí),被聯(lián)接件之一應(yīng)有大于螺栓大徑的光孔。2、另一被聯(lián)接件上應(yīng)有與螺釘相旋合的螺紋孔。3、上邊被聯(lián)接件缺少沉頭座孔。SICHUANUNIVERSITYB主要錯(cuò)誤1、雙頭螺栓的光桿部分不能擰緊被聯(lián)接件的螺紋內(nèi)。2、上部聯(lián)接件應(yīng)有大于螺紋大徑的光孔。3、缺少沉頭座孔。4、墊片旋向不正確。SICHUANUNIVERSITYC主要錯(cuò)誤被聯(lián)接件的孔與螺栓桿之間有間隙。SICHUANUNIVERSITYD主要錯(cuò)誤1、上半部分聯(lián)接件應(yīng)有大于螺栓大徑的光孔。2、螺紋上半部分應(yīng)延長(zhǎng)被連接件中部,減小應(yīng)力集中。3、上邊被聯(lián)接件缺少沉頭座孔與墊片。SICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITY習(xí)題419解SICHUANUNIVERSITY習(xí)題419SICHUANUNIVERSITY習(xí)題419SICHUANUNIVERSITY(C)螺栓2受力最大(C)方案螺栓受力最小,故(C)方案較好習(xí)題421解設(shè)螺栓受力為,根據(jù)力平衡得出E50MM時(shí),螺栓受力最大為16KN因此螺栓直徑查標(biāo)準(zhǔn)GBT1962003,選用M20螺栓(D117294MM)SICHUANUNIVERSITY習(xí)題422解1軸向力FVF4375KN,4螺釘剩余預(yù)緊力需保證摩擦力抵抗板自重,得出2SICHUANUNIVERSITY2選擇螺栓材料為碳鋼,性能等級(jí)46級(jí),由表43查屈服危險(xiǎn)截面直徑查標(biāo)準(zhǔn)GBT1962003,選用M10螺栓(D18376MM)SICHUANUNIVERSITY習(xí)題422解一、分析螺栓組連接的載荷橫向載荷軸向載荷翻轉(zhuǎn)力矩二、計(jì)算受力最大的螺栓承受的工作載荷FFQ使每個(gè)螺栓受的工作載荷M使對(duì)稱軸線上邊二螺栓處的工作拉力增大三、確定每個(gè)螺栓所需要的預(yù)緊力F′四、求螺栓直徑D螺栓的總拉力選用68級(jí)螺栓查標(biāo)準(zhǔn),選M16的螺栓。五、校核螺栓組連接結(jié)合面的工作能力①防止結(jié)合面被壓潰②防止結(jié)合面出現(xiàn)間隙故結(jié)合面不會(huì)被壓潰故結(jié)合面不會(huì)出現(xiàn)間隙4機(jī)械設(shè)計(jì)(P106)習(xí)題56(1)齒輪處的鍵計(jì)算初選鍵類型選圓頭普通平鍵根據(jù)軸徑D110MM,選取鍵寬高BH2816MM根據(jù)輪轂長(zhǎng)100MM,取鍵長(zhǎng)L90MM根據(jù)題中工作時(shí)有沖擊,取傳遞轉(zhuǎn)矩故鍵所能傳遞轉(zhuǎn)矩小于所需傳遞轉(zhuǎn)矩更改方案BH2816MM不變鍵長(zhǎng)L90MM不變改圓通鍵為方頭鍵√用兩個(gè)鍵相隔180度布置√SICHUANUNIVERSITY4機(jī)械設(shè)計(jì)(P106)此時(shí),傳遞轉(zhuǎn)矩故所選鍵無(wú)法滿足強(qiáng)度條件(2)聯(lián)軸器處的鍵計(jì)算初選鍵類型選方頭普通平鍵根據(jù)軸徑D90MM,選取鍵寬高BH2514MM根據(jù)輪轂長(zhǎng)130MM,取鍵長(zhǎng)L125MM取兩個(gè)鍵相隔180度布置傳遞轉(zhuǎn)矩故鍵所能傳遞轉(zhuǎn)矩小于所需傳遞轉(zhuǎn)矩故所選鍵無(wú)法滿足強(qiáng)度條件SICHUANUNIVERSITY習(xí)題57初選鍵類型選圓頭普通平鍵根據(jù)軸徑D60MM,選取鍵寬高BH1811MM根據(jù)輪轂長(zhǎng)142MM,取鍵長(zhǎng)L125MM工作時(shí)可能有沖擊,取傳遞轉(zhuǎn)矩故鍵所能傳遞轉(zhuǎn)矩大于所需傳遞轉(zhuǎn)矩故所選鍵能滿足強(qiáng)度條件SICHUANUNIVERSITY第二次PPT設(shè)計(jì)作業(yè)1典型問(wèn)題第二次PPT設(shè)計(jì)作業(yè)1典型問(wèn)題第二次PPT設(shè)計(jì)作業(yè)2正確畫法機(jī)械設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)習(xí)題講解SICHUANUNIVERSITY1機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(P81)1~5BCCBD6~10CCCBD11~15BAAAB16~20DBCAD21~25ACADB26~30DADDD3032DBSICHUANUNIVERSITY習(xí)題617解SICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITY習(xí)題618解SICHUANUNIVERSITY習(xí)題619解SICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITY機(jī)械設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)習(xí)題講解SICHUANUNIVERSITY1機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(P143)1~5ABBAA6~10BCACA11~15BCBBD16~20CBCAC21~25CBDDB26~30DDCCCSICHUANUNIVERSITY習(xí)題721解SICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITYSICHUANUNIVERSITY機(jī)械設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)習(xí)題講解SICHUANUNIVERSITY1機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)與考研指導(dǎo)(P109)1~5ADDBB6~10CCADDD11~15BCDDB16~20CBBAB21~25BACDA26~30ABCBD31~35AABDA36~40ACACASICHUANUNIVERSITY
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上傳時(shí)間:2023-07-21
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