具有密度的固体相对于给定轴的惯性矩
由体积积分定义
![I=输入(r)r__|_^2dV,](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation1.svg) |
(1)
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哪里
是距旋转轴的垂直距离。这可以被破解组件作为
![I_(jk)=总和_(I)m_I(r_I^2增量_(jk)-x_(I,j)x_(I,k))](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation2.svg) |
(2)
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对于离散质量分布,式中
是到一个点的距离(不垂直距离)和
是克罗内克三角洲,或
![I_(jk)=int_Verho(r)(r^2增量_(jk)-x_jx_k)dV](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation3.svg) |
(3)
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用于连续质量分布。根据上下文,
可以视为张量或矩阵。展开(三)根据笛卡尔坐标轴,得出以下方程
![I=int_Vrho(x,y,z)[y^2+z^2-xy-xz;-xyz^2+x^2-yz;-xz-yz x^2+y^2]dxdydz。](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation4.svg) |
(4)
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区域的惯性矩可以用沃尔夫拉姆语言使用惯性矩[规则].
惯性矩张量
是对称的,与角动量矢量有关
通过
![L=Iomega,](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation5.svg) |
(5)
|
哪里
是角速度矢量。
主惯性矩由对角惯性矩矩阵中的项给出,并用符号表示(对于固体)
,
、和
按数量级递减的顺序。在主轴框架中,有时也表示力矩
,
、和
旋转体的主轴由查找的值
这样的话
![L=[L_x;L_y;L_z]=[I_(11)I_(12)I_](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation6.svg) |
(6)
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![[I_(11)-II_(12)I_(13);I_(21)I_,](/images/equations/MomentofInertia/NumberedEquation7.svg) |
(7)
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这是一个特征值问题。
下表总结了一些常见固体围绕其主轴的转动惯量。
另请参阅
面积惯性矩,回转半径
与Wolfram一起探索| Alpha
工具书类
Dobrovolskis,A.R.公司。“任何多面体的惯性。”伊卡洛斯 124, 698-704, 1996.边界整合和转动惯量矩阵。”CS 482讲座。https://www.cs.uaf.edu/2015/spring/cs482/lecture/02_20_boundary.html.引用的关于Wolfram | Alpha
惯性矩
引用如下:
埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“惯性矩。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/MomentofInertia.html
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