什么叫刚体模态

是滑移矢量.刚体是指在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置不变的物体.绝对刚体实际上是不存在的,只是一种理想模型,因为任何物体在受力作用后,都或多或少地变形,如果变形的程度相对于物体本身几何尺寸来说极为微小,在研究物体运动时变形就可以忽略不计. 刚体是力学中的一个科学抽象概念,即理想模型.事实上任何物体受到外力,不可能不改变形状.实际物体都不是真正的刚体. 若物体本身的变化不影响整个运动过程,为使被研究的问题简化,可将该物体当作刚体来处理而忽略物体的体积和形状,这样所得结果

加减平衡力系公理可用于刚体力系的简化.固体物质是由大量原子或分子构成的,而这些粒子要么本身带电,要么整体呈电中性但正负电荷中心不重合,要么由于电荷运动产生磁场,以至于对邻近原子或分子产生电磁力的作用,这个力阻止邻近粒子靠得过近或离得过远.所以对于整个固体来说,内部各微粒间较紧凑可以维持一定的相对位置,宏观上体现为刚性,而产生刚性的这个力就被称为刚体力.

转动惯量只决定于刚体的形状.质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关.形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到.而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量,一般通过实验的方法来进行测定,因而实验方法就显得十分重要.转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中.

刚体转动惯量与刚体的转速无关.转动惯量是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度.在经典力学中,转动惯量通常以I或J表示. 转动惯量在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形式地理解为一个物体对于旋转运动的惯性,用于建立角动量.角速度.力矩和角加速度等数个量之间的关系.

刚体定轴转动有1个自由度.刚体是指在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置不变的物体.绝对刚体实际上是不存在的,只是一种理想模型. 把许多固体视为刚体,所得到的结果在工程上一般已有足够的准确度.但要研究应力和应变,则须考虑变形.由于变形一般总是微小的,所以可先将物体当作刚体,用理论力学的方法求得加给它的各未知力,然后再用变形体力学,包括材料力学.弹性力学.塑性力学等的理论和方法进行研究.

刚体的转动惯量与:刚体的质量.质量的分布.定转轴的位置等因素有关.转动惯量只决定于刚体的形状.质量分布和转轴的位置,而同刚体绕轴的转动状态(如角速度的大小)无关.形状规则的匀质刚体,其转动惯量可直接用公式计算得到. 刚体是指在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置不变的物体.绝对刚体实际上是不存在的,只是一种理想模型,因为任何物体在受力作用后,都或多或少地变形,如果变形的程度相对于物体本身几何尺寸来说极为微小,在研究物体运动时变形就可以忽略不计.

刚体角动量守恒的条件是合外力矩等于零.角动量是描述物体转动状态的量.如质点的质量为m,速度为v,它关于O点的矢径为r,则质点对O点的角动量L=r×mv. 动量(Momentum)又称线性动量(LinearMomentum).在经典力学中,动量(是指国际单位制中的单位为kg·m/s,量纲MLT⁻¹)表示为物体的质量和速度的乘积,是与物体的质量和速度相关的物理量,指的是运动物体的作用效果.动量也是矢量,它的方向与速度的方向相同.

刚体转动的条件是力矩.刚体转动就是指刚体所受的对于某定轴的合外力矩等于刚体对此定轴的转动惯量与刚体在此合外力矩作用下所获得的角加速度的乘积. 力矩在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向.力矩的单位是牛顿.米.

刚体定轴转动的特点是每一质点均作圆周运动,圆心在转轴上,圆面为转动平面,ω和α由矢量退化为标量ω和α:转轴固定:任一质点运动θ,ω,α均相同,但v,a不同:运动描述仅需一个坐标. 刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动.这固定的直线称为刚体的转轴.显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上.