不倒翁的动力学分析

• 作者: 丁剑平 田祖安 陈小亮 黄开志
• 来源期刊: 物理与工程
• 关键词: 理论力学 动力学 不倒翁 临界曲线
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 教学经验交流
• 页码范围: 85-88
• 页数: 4页
• 字数: 2214字
• 语种: 中文

摘要

为了潜在的工程应用以及为不倒翁类儿童玩具的设计计算提供参考,建立了不倒翁在圆形曲面上作纯滚动时的动力学方程,给出了其作纯滚动且能回摆的限制条件,分析了其稳定性.求出了其在水平面上作纯滚动时主要动力学参数计算公式,借助软件具体分析了一个不倒翁的运动特征,绘制了其主要动力学参数曲线.发现其角速度α、角加速度α和法向反力Fn随初始摆角α0递增,而切向摩擦力Ft则随初始摆角α0递减;当α0介于0与0.12rad之间时,摆动周期T与α0近似呈线性关系,且T≤1.01s;当α0超过0.12rad时,T与α0呈非线性关系,且T＞1.01s;当α0趋近于π时,T趋近于无穷大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈小亮	重庆科技学院数理学院	36	40	2.0	5.0
2	丁剑平	重庆科技学院数理学院	19	86	5.0	9.0
3	黄开志	重庆科技学院数理学院	28	25	2.0	3.0
4	田祖安	重庆科技学院数理学院	20	16	3.0	3.0