МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
В. Г. Мельников, С. Е. Иванов,
Г. И. Мельников
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ
РАБОТЫ ПО ДИНАМИКЕ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2009
УДК 531
539. 3
В. Г. Мельников, С. Е. Иванов, Г. И. Мельников, Компьютерные
лабораторные работы по динамике, – СПб: СПбГУИТМО, 2009. – 74 с. В пособии излагаются методические рекомендации к выполнению
компьютерных лабораторных работ по динамике. Пособие предназначено для студентов всех инженерных
специальностей, изучающих курс «Прикладная механика». СПбГУ ИТМО стал победителем конкурса инновационных
образовательных программ вузов России на 2007-2008 годы и успешно
реализовал инновационную образовательную программу «Инновационная
система подготовки специалистов нового поколения в области
информационных и оптических технологий», что позволило выйти на
качественно новый уровень подготовки выпускников и удовлетворять
возрастающий спрос на специалистов в информационной, оптической и
других высокотехнологичных отраслях науки. Реализация этой программы
создала основу формирования программы дальнейшего развития вуза до
2015 года, включая внедрение современной модели образования. ©Санкт-Петербургский государственный университет информационных
технологий, механики и оптики, 2009
© В. Г. Мельников, С. Е. Иванов, Г. И. Мельников, 2009.
2
СОДЕРЖАНИЕ
1.
ДИНАМИКА МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 5
1. 1. Фазовый вектор системы 5
1. 2. Кинетическая энергия твердого тела и голономной стационарной
одностепенной системы 6
1. 3. Мощность силы 8
1. 4. Работа и потенциальная энергия 10
1. 5. Идеальные связи и реакции связей 13
1. 6. Обобщенная сила одностепенной голономной
стационарной системы 14
1. 7. Обобщенная сила нестационарной одностепенной системы 15
1. 8. Работа обобщенной силы одностепенной стационарной системы 15
1. 9. Уравнение Лагранжа для одностепенной стационарной
голономной системы 16
1. 10. Уравнение Лагранжа для голономной нестационарной
одностепенной системы 19
2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 26
Лабораторная работа №1. Определение кинетической энергии
многозвенного механизма с двумя степенями свободы 26
1. Описание установки 26
2. Математическая модель 28
3.