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四足步行机动平台爬越台阶步态规划及其运动学分析

四足步行机动平台爬越台阶步态规划及其运动学分析
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边坡运动学分析

岩土力学与岩土工程学报 沿着Jonk,Rishikesh,India附近的58号高速公路的边坡质量评价及 边坡运动学分析 Tariq Siddique,M.Masroor Alam,M.E.A.Mondal,V.Vishal 关键词:岩体质量评价运动学分析滑坡稳定性分析滑坡的易滑性 摘要:那些位于喜马拉雅山脉中的、连接坐落于偏远的山谷中或山坡上的城镇的道路网,在印度社会经济发展中起着举足轻重的作用。在这种不稳定的地形中对道路和铁路网进行规划,施工甚至维护发展始终是一项具有挑战性的任务,因为这里的地形、地质构造、地层岩性和新构造很复杂。人口和道路建设的不断增加导致了斜坡的失稳,导致了岩体的破环和移动,从而进一步加剧了近期的火山爆发和山洪爆发。边坡易滑性分析是“滑坡灾害评估”和“边坡质量特征”的重要组成部分,指导设计者为道路的结构和其他工程结构预测、选择合适的方法。58号公路中从Rishikesh 到Devprayag段滑坡现象很是常见。对58号公路沿线的Jonk 到Rishikesh段边坡进行了调查,这一段经历了繁重的交通特别是从三月到八月的朝圣期。在边坡岩体质量分级的基础上的调查,表明该地区属于稳定类,并且滑坡敏感性得分值也表明这个地区的边坡不易滑动。我们应该更加关注公路沿线的边坡,以实现更安全和更经济。 1.概况 喜马拉雅造山运动是印度板块和欧亚板块碰撞的结果。该区岩层极度破碎,具有主要的逆冲断层的不连续性,如喜马拉雅正面推力(HFT),主边界断层(MBT)和主中央断层(MCT)。喜马拉雅山脉中的58号公路沿线的滑坡是非常普遍和频繁的自然灾害,并且造成了大量生命和财产的损失。沿着这条公路的边坡失稳了很多次在不同的位置并且变得更易滑动,这都是由于无计划的发展导致的,作为Uttarakhand灾害的见证。众所周知,小喜马拉雅山脉的山坡是不稳定边坡,是由于地貌、降雪、严重和持续的降雨,以及正在进行的新构造活动导致的。最近几年增加的人为活动似乎是一个额外的因素对于喜马拉雅山脉的不稳定边坡。有很多或大或小的山体滑坡发生在不同的地方(Sati等人,2011)。过去几年中在Badarinath 和Rishikesh附近的58号公路为了建造建筑物和进行道路拓宽而进行的无计划开挖和爆破震动降低来人滑坡的稳定性。对Rudraprayag地区的临界边坡进行数值模拟得出其安全系数小于1(Singh等人,2008)。为了更安全的施工和减少边坡的破坏,适当的调查和斜坡特征描述是必需的。边坡特征分析取决于边坡,岩体,气象等相关参数和数据(Pradhan等人,2011,2014;Trivedi 等人,2012)。对58号公路沿线的喜马拉雅山脉中嘉华附近的50个路堑边坡利用边坡岩体质量分级(RMR)和地质强度指标(GSI)分类系统进行稳定性研究来确定其易滑性(Sarkar等人,2012a)。Rishikesh的平均海拔高度是372米(1745英尺)。根据印度Skymet气象部更新最新天气预报,该地区的温度大约是20℃到22℃之间。根据Koppen-Geiger气候分类系统,Rishikesh处在潮湿的亚热带地区。Rishikesh的降雨在不同季节差异明显;最大降水发生从七月九月约490mm,而最小降水量在四月只有10mm。边坡岩体特征是岩土工程研究的必要项目,它的基础是岩石或岩体的不同参数,目的是对不同类型的边坡进行分类和分析其稳定性,从而提出相应的支护措施。所有的内在属性的量化岩体和外部因素作用于斜坡可以用来说明斜坡的现状和预测他们的发展趋势。58号公路是生活在Rishikesh,Devaprayag,Srinagar,Rudraprayag,Gochar,Chamoli 和Joshimath的人们的生命线。据报道,公路沿线的许多滑坡对旅客和朝圣者造成了很多困难。本研究确定了在58号公路沿线的Laxman Jhula和Jonkand Rishikesh附近安全区域和地区的地质灾害的影

A.圆周运动的运动学特征

A 圆周运动的运动学特征 一、概念和规律的理解 (一)圆周运动 1、定义:质点沿着圆周所做的运动叫做圆周运动。 2、条件:质点受到向心力的作用,这个向心力不断改变质点运动方向并始终指向圆心。向心力是一个效果力。 3、匀速圆周运动:如果做圆周运动的质点的线速度大小保持不变,这种圆周运动叫做匀速圆周运动。 (二)描述圆周运动的物理量 1、线速度 (1)定义:质点做圆周运动通过的弧长s 和所用时间t 的比值叫做线速度。 (2)计算式:s v t = ,单位为m/s 。 (3)方向:某点线速度的方向即为该点的切线方向。(与半经垂直) (4)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。 注:对于匀速圆周运动,在任意相等时间内通过的弧长都相等,线速度大小不变,但方向时刻改变。 2、角速度 (1)定义:匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过的角度?跟所用时间t 的比值,就是质点的角速度。 (2)计算式:=t ? ω ,单位:rad/s (3)物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢 注:对于匀速圆周运动,角速度大小不变。 3、周期、频率、转速 (1)周期:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期。用T 表示,单位为s 。 (2)频率:做匀速圆周运动的物体在1s 内转的圈数叫做频率。用f 表示,其单位为转/秒(或赫兹),符号为r/s (或Hz )。 (3)转速:工程技术中常用转速来描述转动物体上质点做圆周运动的快慢。转

速是指物体单位时间内所转过的圈数,常用符号n 表示,转速的单位为转/秒,符号是r/s ,或转/分(min )。 4、匀速圆周运动中各物理量之间的关系 角速度与线速度的关系:v r ω= 周期与线速度、角速度的关系:22=r T v ππω= 转速与线速度、角速度:122v n T r ωππ= == 二、典型例题 【例1】如图所示,小物体A 与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A 的受力情况是:( ) A 、受重力、支持力 B 、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C 、受重力、支持力、向心力、摩擦力 D 、以上均不正确 【例2】机器上的转盘匀速转动,每分钟转45圈,离转轴0.1m 处有一个小螺母,求小螺母做圆周运动的周期、角速度、线速度。 【例3】如图所示,皮带传动装置转动后,皮带不打滑,则皮带轮上A 、B 、C 三点的情况是( ) A 、v A =v B ,v B >v C ; B 、ωA =ωB ,v B = v C C 、v A =v B ,ωB =ωc D 、ωA >ωB ,v B =v C 补充知识:同轴传动、皮带传动和齿轮传动 两个或者两个以上的轮子绕着相同的轴转动时,不同轮子上的点具有相同的角速度,通过皮带传动的两个轮子上,与皮带接触的点具有相同的线速度,齿轮传动和皮带传动具有相同的规律。

运动学、静力学、动力学概念

运动学、静力学、动力学概念 运动学 运动学是理论力学的一个分支学科,它是运用几何学的方法来研究物体的运动,通常不考虑力和质量等因素的影响。至于物体的运动和力的关系,则是动力学的研究课题。 用几何方法描述物体的运动必须确定一个参照系,因此,单纯从运动学的观点看,对任何运动的描述都是相对的。这里,运动的相对性是指经典力学范畴内的,即在不同的参照系中时间和空间的量度相同,和参照系的运动无关。不过当物体的速度接近光速时,时间和空间的量度就同参照系有关了。这里的“运动”指机械运动,即物体位置的改变;所谓“从几何的角度”是指不涉及物体本身的物理性质(如质量等)和加在物体上的力。 运动学主要研究点和刚体的运动规律。点是指没有大小和质量、在空间占据一定位置的几何点。刚体是没有质量、不变形、但有一定形状、占据空间一定位置的形体。运动学包括点的运动学和刚体运动学两部分。掌握了这两类运动,才可能进一步研究变形体(弹性体、流体等)的运动。 在变形体研究中,须把物体中微团的刚性位移和应变分开。点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位移、速度、加速度等运动特征,这些都随所选的参考系不同而异;而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程、角速度、角加速度等更复杂些的运动特征。刚体运动按运动的特性又可分为:刚体的平动、刚体定轴转动、刚体平面运动、刚体定点转动和刚体一般运动。 运动学为动力学、机械原理(机械学)提供理论基础,也包含有自然科学和工程技术很多学科所必需的基本知识。 运动学的发展历史 运动学在发展的初期,从属于动力学,随着动力学而发展。古代,人们通过对地面物体和天体运动的观察,逐渐形成了物体在空间中位置的变化和时间的概念。中国战国时期在《墨经》中已有关于运动和时间先后的描述。亚里士多德在《物理学》中讨论了落体运动和圆运动,已有了速度的概念。

中医药大学 运动学课件 备考资料

运动学 第一章基础知识 1.关节的生物力学 关节结构极为复杂,包括前述三种具有不同力学特性的材料,即骨、软骨和胶原组织。 2.关节的分型 所有关节运动都可以分解为环绕三个相互垂直的轴心,在三个相互垂直的平面上进行的运动:绕额状轴在矢状面的运动;绕矢状轴在额面的运动;绕垂轴在横面运动。 关节可根据运动轴心或自由度多寡分成以下类型: 单轴关节、双轴关节、三轴或多轴关节 (1)单轴关节 关节只有一个自由度,即只能绕一个运动轴在一个平面上运动,包括: ①滑车关节形如铰链,如指间关节、肱尺关节等。 ②车轴关节如近、远侧桡尺关节,只能绕垂直轴在水平面上作旋前旋后运动。 (2)双轴关节 此类关节有两个自由度,可以围绕两个互为垂直的运动轴在两个平面上运动。包括: ①椭圆关节:如桡腕关节。 ②鞍状关节:如拇指腕掌关节,可作屈伸及收展运动。 (3)三轴关节或称多轴关节

此类关节有三个自由度,即在三个相互垂直的运动轴上可作屈伸、收展、旋转等多方向的运动。包括: ①球窝关节:肩关节。 ②杵臼关节:如髋关节。 ③平面关节:如肩锁关节、腕骨和跗骨间诸关节。 3.凡具有两个或两个以上自由度的关节都可以作绕环运动。 4.关节的活动度和稳定性 (1)关节的功能取决于其活动度或柔韧性和稳定性。 (2)影响关节活动度和稳定性的因素: ①构成关节两个关节面的弧度之差。差别大时活动度大,稳定性低;差别小时则相反。 ②关节囊的厚薄与松紧度。 ③关节韧带的强弱与多少。 ④关节周围肌群的强弱与伸展性。 一般来说,骨骼和韧带对关节的静态稳定起主要作用,肌肉拉力则对动态稳定起主要作用. 5.开链和闭链 远端游离即为开链,此时可任意活动,反之,远端闭合,如接触地面、墙面或桌面,或两手相握,即可称之为闭链。 6.肌肉的生物力学 肌肉活动主要以肌力和肌张力来表现其力学特性。 (1).影响肌力的4个因素:肌肉的横断面,肌肉的初长度,肌肉的

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