Bài giảng môn Dao động cơ sở của cô Ngô Kiều Nhi thuộc trường Đại học Bách Khoa TP.HCM học kỳ 232 Dành cho lớp không chuyên về môn điện như cơ khí, hàng không, ô tô,... Thích hợp cho các sinh viên Cơ khí, Cơ kỹ thuật, Kỹ thuật hàng không, kỹ thuật ô tô Tài liệu đầy đủ lý thuyết, ví dụ của từng chương, bám sát đề thi của môn học
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA PTN CƠ HỌC ỨNG DỤNG – KHOA KHUD FUNDAMENTAL VIBRATIONS PTN Cơ học ứng dụng – Khoa Khoa học ứng dụng geomagic design X, NX to : thiết kế ngược (リバースエンジンニング） NỘI DUNG A – Giới thiệu môn học B – Ôn tập kiến thức Cơ học C – Các ví dụ GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở MỤC TIÊU Môn Dao động giúp người học nghiên cứu vận dụng kiến thức học để lập phương trình vi phân chuyển động hệ nhiều vật cấu máy; Cung cấp kiến thức chuyên sâu dạng chuyển động vật thể; Hướng dẫn phương pháp thực khảo sát rút nhận định mang tính kĩ thuật GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở GIỚI THIỆU MƠN HỌC Vị trí mơn học CTĐT A - Giới thiệu Hình thức học đánh giá môn học Tài liệu môn học GS Ngô Kiều Nhi Dao động sở ÔN TẬP CÁC KIẾN THỨC CƠ HỌC Đối tượng nghiên cứu ngành CH Mơ hình vật chất CH B - Ơn tập Mơ hình chuyển động VR tuyệt đối kiến thức Phương pháp mô hình hóa (MHH) Cơ học Các khái niệm Các bước giải toán CH C – Các ví dụ GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở GIỚI THIỆU MÔN HỌC - Vị trí mơn học CTĐT VRTĐ LƯU CHẤT CƠ HỌC VRBD NHIỆT GS Ngô Kiều Nhi Dao động sở GIỚI THIỆU MƠN HỌC - Vị trí mơn học CTĐT DAO ĐỘNG KỸ THUẬT CƠ HỌC PHÁ HỦY LÝ THUYẾT MÁY GS Ngô Kiều Nhi ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHẨN ĐỐN DỰ BÁO MƠI TRƯỜNG Dao động sở GIỚI THIỆU MÔN HỌC - Vị trí mơn học CTĐT CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY GS Ngô Kiều Nhi KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐIỆN ĐIỆN TỬ KỸ THUẬT ĐO KHAI THÁC TÀI NGUYÊN Dao động sở GIỚI THIỆU MÔN HỌC - Vị trí mơn học CTĐT CƠ HỌC • Cơ lý TỐN • Phương thuyết trình hệ • Sức bền PT vi phân vật liệu/Cơ kỹ thuật GS Ngô Kiều Nhi tuyến tính • … TIN HỌC • Matlab • PPPTHH (FEM) • Autocad • …… Dao động sở 10 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.2 - Các khỏi nim v Lc, [1] (trang 16 ữ 18) ã Lực • Moment lực điểm mO ( F ) r F mO F M F d GS Ngô Kiều Nhi Dao động sở 34 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.2 - Các khái niệm Lực, [1] (trang 16 ÷ 18) • Moment lực trục Δ A( x, y, z ) z F r mo ( F ) k j O i x ' A ( x, y, 0) Fx GS Ngô Kiều Nhi m ( F ) hch [mO ( F )] mO ( F ) r F F' y i mo ( F ) x Fx Fy hchxy ( F ) j y Fy k z Fz imx jmy kmz mz xFy yFx Dao động sở 35 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.2 - Các khái niệm Lực, [1] (trang 16 ữ 18) ã Lc cú th (trang 21) ã Lực đàn hồi/Lực lị xo • Độ cứng lị xo • Lực trọng trường • Lực quán tính F qt m a • Lực hoạt động • Lực liên kết/Phản lực liên kết • Hệ lực (phẳng/khơng gian) GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở 36 ƠN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.3 - Các đặc trưng vật chất z • Khối lượng dm • Khối tâm r dm rC M r y O rC C x • Hệ trục qn tính • Hệ trục qn tính trung tâm GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở 37 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.3 - Các đặc trưng vật chất • Moment quán tính khối lượng trục Δ J x y dm J y x dm • Moment qn tính khối lượng độc cực J z r dm y • Moment quán tính hỗn hợp J xy xydm o Đối với hình phẳng: Bảng 1.1/trang 27, [1] GS Ngô Kiều Nhi dm y r x x z Dao động sở 38 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.4 - Các đặc trưng động lực học • Cơng (cơng lực), trang 19 ÷ 23 Loại lực Biểu thức A(M0,M1) N0 Trang Trọng trường A Ph 1.15 21 Lò xo k A lM2 lM2 1.16 22 GS Ngô Kiều Nhi Dao động sở 39 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.4 - Các đặc trưng động lực hc ã ng nng, trang 25 ữ 26 C h Biểu thức N0 Trang Chất điểm K mv 1.21 25 1.24 26 Vật rắn tịnh tiến 1 K MvC Mv 2 GS Ngô Kiều Nhi Dao động sở 40 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.4 - Các đặc trng ng lc hc ã ng nng, trang 25 ữ 26 Cơ hệ Biểu thức N0 Trang Vật rắn quay K J z 2 1.25 26 Vật rắn song phẳng 1 2 K MvC J csp 2 K J Psp 2 GS Ngô Kiều Nhi 1.26 26 1.27 Dao động sở 41 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.4 - Các đặc trưng động lực học • Động năng, trang 25 ÷ 26 Cơ hệ Biểu thức N0 Trang Vật CĐ tổng quát 1 K MvC J cp 2 1.28 26 Hệ nhiều vật K GS Ngô Kiều Nhi i Dao động sở 42 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC 5.4 - Các đặc trưng động lực học • Thế Dạng lực Biểu thức N0 Trang Trọng trường V Ph 1.29 28 Đàn hồi/Lực lò xo k V lM2 lO2 1.30 28 Toàn hệ V GS Ngô Kiều Nhi i Dao động sở 43 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC Các bước giải toán học DỮ KIỆN - Cơ hệ - Hệ lực LÝ LUẬN Vận dụng định luật MỤC TIÊU PTCĐ GS Ngô Kiều Nhi Dao động sở 44 ÔN TẬP KIẾN THỨC CƠ HỌC Các bước giải tốn học GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở 45 CÁC VÍ DỤ Ví dụ 1: Lược đồ cấu biểu thị mơ hình tốn (2.1) thể hình 2.1/trang 38 q k F(t) m c Hình 2.1: Mơ hình bậc tự tuyến tính 46 CÁC VÍ DỤ Ví dụ (Ví dụ 2.1,[1]/38) : A k1 B C Hình 2.2/trang 38 x k2 r l Ký hiệu m1, m2 khối lượng vật A B; k1, k2 độ cứng lò xo theo phương nằm ngang phương thẳng đứng Bỏ qua khối lượng lò xo lăn C Thiết lập PTVP chuyển động hệ Cho vị trí hình VTCB hệ vị trí lị xo khơng bị biến dạng GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở 47 CÁC VÍ DỤ Ví dụ (Ví dụ 2.2/[1],42): Thanh AB chiều dài 2l, tuyệt đối cứng, khối lượng không đáng kể Khối lượng m, kích thước khơng đáng kể đặt đầu tự AB Lị xo độ cứng k0, có khối lượng không đáng kể Thiết lập PTVP chuyển động hệ Hình 2.4/trang 38 GS Ngơ Kiều Nhi Dao động sở 48