结构仿真面试常见问题—理论力学

一、 刚体介绍
1、 在力的作用下不变形的物体称为刚体；
2、 完全不变形的物体并不存在，刚体不过是实际物体和构件的抽象和简化；
3、 简化的条件除了要求物体的变形不大之外，更重要的是这种变形对我们所研究的问题产生的结果影响要足够小；
4、 刚体在平衡力系的作用下处于静止状态或者某种惯性运动状态；
5、 力对刚体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点；
6、 力偶对刚体的作用与力偶在其作用面内的位置无关；
7、 刚体在两个力的作用下处于平衡的充分必要条件是此二力大小相等，方向相反且作用线重合；
8、 作用于刚体的任一力系，在加上或者减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。
9、 作用在刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果。
10、刚体的简单运动包括刚体的平动和绕定轴转动，它们是刚体运动的两种最简单最基本的形式。
11、刚体平面运动时绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选择无关。
二、 摩擦力介绍
1、 摩擦力分为静摩擦和动摩擦；
2、 摩擦力的方向总是与接触面相切，与相对运动趋势的方向相反。
三、 自锁介绍
1、合力的作用线在摩擦角范围内，无论这个力增加多大，物体必然保持静止状态，称之为自锁原理；
2、 自锁原理多用于千斤顶、压榨机、圆锥销等产品。

四、 力学模型创建原则

抓住关键、本质因素，忽略次要因素，多方面进行抽象化处理。
1、 非均匀材料假设成均匀；
2、 结构有变形但抽象成刚体；
3、 三维物体有时处理成二维；
4、 复杂形状简化为简单形状；
5、 载荷简化为集中力或者分布力；
6、 约束简化为理想约束。
五、 运动学的特征量是位置、速度、加速度和轨迹等。
六、 动力学三大定律
研究作用在物体上的力和物体运动状态变化之间的关系，建立机械运动普遍规律。
1、 第一定律，惯性定律；
2、 第二定律，力与加速度之间的关系定律；
3、 第三定律，作用与反作用定律。
七、 动力学定理的使用
1、 求解速度、角速度问题首先考虑应用动能定理的积分形式，且尽量以整个系统为研究对象，避免拆开系统；
2、 应用动能定理的积分形式，如果末位置的速度或角速度是任意位置的函数，则可求时间导数来得到加速度或角加速度；
3、 对于既要求运动又要求约束力的问题，因为应用动能定理不能求出无功约束力，此时往往先求运动。然后再应用质心运动定理或动量矩定理来求约束力；
4、 当系统由作平动、定轴转动、平面运动的刚体组合而成时，一种比较直观的求解办法就是将系统拆开成单个刚体，分别列出相应的动力学微分方程，然后联立求解；
5、 无论用什么方法求解系统的动力学问题，确定运动学的补充方程往往都是必不可少的；
6、 注意动量、动量矩守恒问题，特别是仅在某一方向上的守恒。
八、 达朗贝尔原理
作用于质点的主动力、约束力和质点的惯性力在形式上构成一个平衡力系，这一结果称为质点的达朗贝尔原理。