物體質(zhì)量分布與慣性參數(shù)關(guān)系的理論研究.pdf

1、物體的慣性參數(shù)包括物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、慣性積和質(zhì)量矩,它們是工業(yè)領(lǐng)域影響零件性能的重要參量。由于實(shí)際零件形狀比較復(fù)雜,其內(nèi)部質(zhì)量分布也不一定均勻,使得獲取零件完整的慣性參數(shù)較為困難,而利用慣性參數(shù)對(duì)物體質(zhì)量分布情況進(jìn)行的研究則少之又少。本文對(duì)物體慣性參數(shù)與其內(nèi)部質(zhì)量分布關(guān)系的研究,是基于慣性參數(shù)的零件內(nèi)部缺陷檢測技術(shù)的主要理論基礎(chǔ),全文的主要工作如下:
　　一、三維物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測量方法及慣性參數(shù)的求解方法研究。利用不同物體加載到氣體

2、靜壓軸承上會(huì)使其轉(zhuǎn)速衰減速率不同這一規(guī)律,通過測量一定的轉(zhuǎn)速衰減量所消耗的時(shí)間來獲得物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原理,在測量獲得九個(gè)獨(dú)立位置轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的基礎(chǔ)上,建立慣性參數(shù)測量方程組,通過解方程組求得物體在自身坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、慣性積和質(zhì)心坐標(biāo)。
　　二、物體慣性參數(shù)特性的研究。推導(dǎo)了慣性參數(shù)的平移變換和旋轉(zhuǎn)變換的計(jì)算公式,據(jù)此實(shí)現(xiàn)了慣性參數(shù)在新坐標(biāo)系中的大小的求解;分析了物體慣性參數(shù)與質(zhì)量、體積和形狀的關(guān)系,提出離散點(diǎn)集中質(zhì)量分

3、布的概念,并給出由連續(xù)質(zhì)量分布物體的慣性參數(shù)計(jì)算其對(duì)應(yīng)離散點(diǎn)集中質(zhì)量分布的慣性參數(shù)的計(jì)算方法。
　　三、物體內(nèi)部質(zhì)量分量的求解。利用物體三個(gè)慣性積分量均不為零的兩個(gè)位置,通過尋求兩條由慣性積參數(shù)確定的直線的交點(diǎn)來計(jì)算物體內(nèi)部某位置的質(zhì)量分量,分析了根據(jù)質(zhì)量分量求解物體質(zhì)量分布的方法;通過計(jì)算物體理想質(zhì)量分布模型的質(zhì)量分布驗(yàn)證求解方法的可行性。
　　四、均勻密度分布物體內(nèi)部離散點(diǎn)集中質(zhì)量位置的求解。利用物體兩個(gè)慣性積分量為零,