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讨论一个基础的动力学问题

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发表于 2015-10-17 11:37:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 aysuio 于 2015-10-17 11:42 编辑
9 p3 ?! i% }, z4 _& H7 C0 \0 k/ }  Q/ i/ j* `! ~+ k2 z3 G7 `% ]3 K
已知:任意向量a和任意向量b在空间内一任意坐标系XYZ下的坐标。(原点是O)
& X. E+ q8 q7 I/ E求:向量a 围绕向量 b转动 theta角度后,向量a在该坐标系下的坐标
0 D% {  O2 ]& e; H7 ^6 {: J' M) ?* q9 K8 P& q! s$ |+ F( c
提示:' F5 m' ~1 b9 E7 {. [
该问题主要涉及到坐标系的变换。(这绝对是动力学中基础的基础,也是核心的核心,不会这个,其他不要谈了。复杂点的动力学分析直接抓瞎)
$ [/ S1 _5 @3 B% x; h8 ?& M/ {+ d, x6 f5 `/ ^" J9 l" s4 Y
. S$ P! I# f  T

/ v( o6 D* T% r补充内容 (2015-10-17 20:16):9 y$ [2 f$ l( N  b! _* S
通过该题主要是想说,坐标变换非常重要。这是 经典动力学计算的基础啊。当然,你要是用拉格朗日方程来解,可以避开很多局部坐标系的问题。但是这仍然是基础
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发表于 2015-10-17 11:53:40 | 显示全部楼层
应该是把极坐标固定在相量B上去求解,这个是数学了。

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哈哈,没错,大体思路就是这样的。厉害。是偏于数学问题了,但动力学的基础还是数学:P  发表于 2015-10-17 19:40
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发表于 2015-10-17 12:57:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 zsddb 于 2015-10-17 13:00 编辑 ' z) l5 \( Z  Q/ s6 v
/ \& g9 a; U% Y; D/ g
兄弟,你要讨论的目的昭然若揭,不过我还是给你说说,你的题目出错了,你应该这样出,已知a,b,但a,b之和为定值,其他不变,在来讨论。
% P4 [% N; e! x+ v1 u4 y其实不该告诉你的,这你都还想不出来,就不用混了~

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大侠,多谢回复啦。小弟愚钝,真不知道你这样出是啥目的。请大侠指教。小弟还没混,准备开始混。因为a,b之和为定值,对我出题的目的没啥影响。咱们讨论讨论。我先把我的思路贴了  发表于 2015-10-17 19:38
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发表于 2015-10-17 14:08:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 footleft 于 2015-10-17 14:10 编辑 ( Q  j" G# G% ^& [- _& P
# S. `+ `) `' {6 K# i
这是哪跟哪啊?这个东西是动力学问题??我是不是可以说学习认识阿拉伯数字是天文学问题,没有阿拉伯数字作为基础,怎么算红外移?怎么理解宇宙大爆炸?

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大侠批评的是,不过我说的没扯那么远,这是切实相关的。之后做运动分析和动力分析,坐标系变换还是需要的哈哈。说来挺气,为啥纠结这个,我已经把思路贴了,你会解么??解给我看看我就服你  发表于 2015-10-17 20:21
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发表于 2015-10-17 14:10:28 | 显示全部楼层
楼主你题目出的太不严谨了,向量有坐标?你知道向量是什么吗?你是不是想说矢量场啊

点评

- -我不知道啊,我以为向量矢量是一个东西,叫vector,向量没有坐标吗?大侠你给我解答解答,补补我的小学数学  发表于 2015-10-17 19:30
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发表于 2015-10-17 14:31:56 | 显示全部楼层
明显就是数学问题嘛
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 楼主| 发表于 2015-10-17 20:11:08 | 显示全部楼层
我解这个问题的思路是这样:
: {' r% D, g6 a9 f& w0 v5 h, s, |: |$ Z3 |- j" z
首先题目忘说了:XYZ是卡迪尔坐标系。& ^; K6 e3 q) ?6 s

1 ], K: z, l- A* K" R! b我假设一个局部坐标系,也是卡迪尔坐标系,将局部坐标系的原点O`与b一端点重合,Z轴正方向与b向量方向重合。然后问题可以化简为a绕局部坐标系Z轴转动theta角(假设a在局部坐标系下的坐标)
6 R% |5 Z- f+ R4 ]
" N" I( O$ r* w; ~; y由以上假设可以推出 a绕b旋转theta角在局部坐标系下坐标,记为a1。(这中间涉及了绕轴旋转theta角后如何求坐标的问题,比较简单,当然用兰月刀大侠的极坐标更容易一点,但最后要转化为卡迪尔坐标系下坐标)
7 ]* N- @/ h) s! Q0 S, O; g
& |5 i' M' C- x9 u' s/ D4 w接下来:坐标系转换之一---旋转
3 D6 z+ O# R' p$ A5 F4 s* v* @5 o) q0 r! X' b
(为了帮助理解我假设一个“中间坐标系”,这个坐标系原点O``与局部坐标系重合,但其X'',Y'',Z''轴分别于XYZ坐标系XYZ轴平行,且方向相同)
0 W, g1 [$ _: y) F( h求a1向量在X''Y''Z''坐标系下的坐标:a1坐标前乘以旋转矩阵[R](注意要根据自己列的式子相乘,我列的是矩阵,所以乘以[R]之前也乘了个坐标矩阵),可得该坐标系下a向量坐标,记为a20 N1 O6 m, P4 B5 ~) E: R) M
[R]是3X3的向量。矩阵其中每一元素代表原坐标系和现坐标系3根轴角度的cosine值' f* R2 g9 E5 P- o) ]1 j" i& d

" N$ o: x, M5 @& c& N" F8 v坐标变换之二:平移
3 \1 V# \4 j" a; @5 u" |; |7 n6 s& }. z: c4 X5 T% X+ o' L
现在讲X''Y''Z''下的a2坐标转换到XYZ下的a坐标
, ?0 c1 ]9 V) ?
0 \- ?% N: \7 i; B这个问题就简单了。向量相加的问题。" r/ S% h% `. @
o''在XYZ下坐标记为O1.+ M+ Y6 @4 ^6 ~4 h- E5 R' F
a向量旋转theta角后在XYZ坐标系下坐标表示为:a=a2+O1
/ j# I0 H+ r3 ^- R( t
% J, W, v3 b+ G- R' U) aPS:其他大侠有其他想法吗,就像lanyuedao大侠那样。
) t: Y/ W/ i5 a8 w6 p+ `1 `6 g: t  T# M0 H- {" R

点评

多谢大侠指点啦。这点儿东西我自己能弄懂,关键大侠不是给了方向嘛,这才是关键:D  发表于 2015-10-17 20:38
在想问,就拿着米来找我  发表于 2015-10-17 20:36
啮合运动的关键的一点是a+b为定值,而不是a,b为定值。行了,到此为止~  发表于 2015-10-17 20:34
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发表于 2015-10-24 10:52:31 | 显示全部楼层
李特文齿轮啮合原理讲坐标变换变换,就是用这个例子讲的  一模一样

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所以一通百通,数学通了,有时候机械具体问题很快就通了  发表于 2015-10-25 09:17
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发表于 2015-10-25 08:22:19 | 显示全部楼层
三维空间的数学问题,还没解过,跟二维的解法差不多吧
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发表于 2015-10-29 22:20:36 | 显示全部楼层
大哥您是 在海外啊!我淡定的屁啊,当初抱着希望去面试失望而归,投简历也没人要。我就是一届凡夫俗子 不求甚解。跑书里面寻求一点安慰,+ }/ U& |; \, P( `1 N7 l8 a
坐标变换在线性代数我看见过,还有一本理论力学开头就写旋转坐标系,我也看过啊,坐标变换一个就是过度矩阵,当然我仅仅到此处,我不太可能做的那么深,' X, H& g$ W  S% C3 ~
大哥您是做研究生吧?

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找到好工作啦,就别整啥研究生这种“狗牌”,没用。当然,要是没有找到好工作,没办法,就得弄个。别觉得中国奇葩,国外和咱们一样,都看的。过几年你牛逼了,没谁看你学历了。  发表于 2015-10-29 23:56
记得论坛有人传过一本动力学的书,通篇就在玩儿这个过度矩阵。我算啥,垃圾硕士,不提也罢。不管干啥都是为了找工作。如果哈五大侠你才大三,找不到好工作,准备考研,准备出国都行。别凑合,烂公司很难搞东西的  发表于 2015-10-29 23:53
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