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刚度系统紧,急求助各位老师!

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发表于 2010-3-22 23:55:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
敬爱的老师,您好,我有一个问题急于求助,谢谢您不吝指教!
9 ]" [* J  ?" K9 n+ Z: i$ P有四根不计质量的无弹等长度性杆,铰接成一个平行四边形,现在把四边形的一个铰点挂起来,水平的两个校点有一根弹簧,刚度系数为k,最下面一个铰点放一个重物w,求系统的等效刚度系数!弹簧不受力时上面两根杆的夹角为2a。
2 o  j4 G. K4 a; ]
! A* v" P# C, b; w  D1 B- H* W  `3 y# V0 M/ v
答案是keq=kcosa X cosa,请问怎么算的,谢谢啊!!!
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 楼主| 发表于 2010-3-23 17:50:19 | 显示全部楼层
各位老师,有会的请一定不吝指教啊!
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 楼主| 发表于 2010-3-23 21:56:00 | 显示全部楼层
各位老师,有会的请一定不吝指教啊!
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 楼主| 发表于 2010-3-24 21:36:47 | 显示全部楼层
各位老师,有会的请一定不吝指教啊!
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发表于 2010-3-25 08:50:30 | 显示全部楼层
画张图吧
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发表于 2010-3-25 20:07:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 无能 于 2010-3-25 20:17 编辑   G: E1 v; w8 P* [) R' \
! q/ L: r* z, ^1 x' B$ }
据我计算结果是:
+ e3 H  R( K/ v( q. ZKeq=kctga*ctga
: c. `* M/ O' [5 t设弹簧长是x,上下两点高为h,则做几何分析:
; p' L2 I1 A& rx^2+h^2=(2L)^2,求导得:△h=△x*ctga$ m. z  Q/ Q) L2 v' Y# x2 ?& S
作受力分析:
9 t" _( s& t. e; `5 I0 i# U△W=K*△x*ctga
! D; b4 J" O! l; |) i8 ~则等效刚度:/ p' R' p3 N$ b3 a* l  q
Keq= △W/△h = K*ctga*ctga。" z% o) R; B" ?6 ]% Z: c0 ^
0 K1 n% y" D% L: T4 u
用Excel验证如下,发现若是cosa,则始终小于1,若是ctga,则角度越小刚度很大;另外大角度时二者相等。
, u. w9 k+ ^1 |2 ?, d. Q在头脑中作假想分析,当夹角很小时,两下斜杆的水平分力很小,那么弹簧缩短就很小,那么垂直伸长也很小,那么等效刚度就很大了,当夹角趋近于90度时,水平分力近似无限小,那么等效刚度就趋近于无限大,似乎ctga比较合理。: q; _. n9 k3 i% x* _+ d# g
那么cosa是不是错的?还请大家分析分析。
1 k' q; P" q: `, Q4 p5 f; o: u5 F* e: D4 n, J
' |8 H* |& X3 m' G* S7 d" I4 z$ r
aradcosa*cosactga*ctga
0.50 0.01 1.00 13135.51
1.00 0.02 1.00 3283.38
10.00 0.17 0.97 32.18
30.00 0.52 0.75 3.00
45.00 0.79 0.50 1.00
60.00 1.05 0.25 0.33
89.00 1.55 0.00 0.00
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发表于 2010-3-27 18:02:45 | 显示全部楼层
一回复竟成绝响?连当事人也不见了。
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 楼主| 发表于 2010-4-1 20:58:47 | 显示全部楼层
7# 无能 5 H/ Q3 y8 o$ z3 f3 X
( |+ X% u  ?5 e, Z) n
谢谢,请问如何知道     x^2+h^2=(2L)^2,求导得:△h=△x*ctga 是如何求导的啊?4 \: o7 J/ \9 J6 l, x+ J
是如何5 p: k+ G8 f8 M' a4 c. Z. M' Y
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发表于 2010-4-3 17:45:15 | 显示全部楼层
将h视为x的隐函数求导则可。
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