1. 转动惯量的定义
转动惯量(Moment of Inertia),是刚体绕轴转动时的惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯矩)通常以I 或J表示,SI 单位为 kg·m²。对于一个质点,I = mr²,其中 m 是其质量,r 是质点和转轴的垂直距离。
2. 三维刚体的转动惯量与坐标系的关系
2.1惯量矩阵 以及计算
上图,刚体的质心是G,固连于质心的坐标系是x'y'z',世界坐标系是xyz.
例如,取x'y'z'坐标系为基础,刚体在该坐标系下的惯量矩阵可以表示为:(对称阵)
其中:
2.2惯量矩阵--矩阵形式的统一计算:
2.3刚体的惯量矩阵在不同空间坐标系下的关系
已知刚体在0坐标系下的惯量矩阵,求其在1坐标系下的惯量矩阵,两个坐标系的相互关系已知,两个坐标系的原点重合。
2.4 惯性主轴
空间刚体的旋转运动系统讲解: https://ocw.mit.edu/courses/aeronautics-and-astronautics/16-07-dynamics-fall-2009/lecture-notes/MIT16_07F09_Lec26.pdf
Ref:
https://wenku.baidu.com/view/8444fe93aa00b52acfc7cae5.html