《结构力学》第十四章-结构振动与稳定剖析.ppt

1、141概述，a .动载荷的定义、大小、方向和作用点随时间的变化；在它的作用下，结构上惯性力与外载荷之比不可忽略。自重和缓变载荷的惯性力与外载荷之比很小，在分析中仍被视为静载荷。静态载荷只与作用位置有关，而动态载荷是坐标和时间的函数。动载荷的分类，自由度的定义，确定系统中所有质量位置所需的独立坐标的数量，称为系统的动态自由度。结构振动的142个自由度。自由度的确定，W=2，W=2，弹性支座不降低动态自由度，为了降低动态自由度，梁和刚架不考虑轴向变形。W=1，5)，W=2，自由度与粒子数无关，但不超过粒子数的两倍。W=2，W=1，8)平面上的刚体，W=3，9)弹性地基上的平面刚体，W=3，W=2，

2、W=1，W=13，自由度为1的系统称为单自由度系统；自由度大于1的系统称为多(有限)自由度系统。具有无限自由度的系统就是具有无限自由度的系统。143单自由度结构的自由振动，1。无阻尼自由振动-由振动中无动载荷的初始位移和初始速度引起的振动。分析自由振动的目的是确定系统的动态特性：频率和周期。1.运动方程及其解，阻尼-耗散能量的作用。m，ling，二阶线性齐次常微分方程，2。振动分析表明，无阻尼单自由度系统的自由振动为简谐振动，固有振动周期、固有振动频率(固有振动频率)为3。计算固有振动频率和周期，使用计算公式，计算示例，示例1。找到所示系统的固有振动频率和周期，解决方案：示例2。找出系统的频率

3、和周期，求解：1。阻尼和阻尼力、衰减振动的阻尼效应、阻尼原因、材料的内耗、连接点和支撑面的外摩擦和介质阻力等。c-阻尼系数，2。振动阻尼效应，阻尼力：用于振动分析。粘性阻尼理论假设阻尼力的大小与速度成正比，方向与速度相反。2。计算自由振动阻尼，1)。运动方程及其解，阶，运动方程，设计，特征方程，2)。振动分析、周期延长、计算频率和无阻尼周期。示例3360对图示系统进行自由振动测试。用钢丝绳将上端拉离平衡位置2厘米，用16.4千牛的力突然切断钢丝绳，开始自由振动。1.阻尼比2。刚度系数3。无阻尼周期4。体重5磅。阻尼系数，6。如果质量增加800公斤，系统的周期和阻尼比是多少？解决：1。阻尼比，2

4、。刚度系数，3。无阻尼周期，4。体重5磅。阻尼系数，6。如果质量增加了800千克，系统就变成了1。如果不考虑阻尼、载荷振幅、载荷频率、运动方程或通解，假设将方程代入，得到通解，即144单自由度结构在简谐载荷、频率比下的强迫振动，应采取什么措施来减小振幅？通过改变频率比，振幅可以增加或减少。降低频率比，提高结构自振频率，降低刚度和质量，降低刚度和质量。示例1显示了所示系统的振幅和动态弯矩振幅图，这是已知的。3.动态位移和动态内力幅值的计算，计算步骤：1 2)。计算动态系数；3)。将得到的位移和内力乘以动力系数，得到动态位移幅值和动态内力幅值。图示梁的最大弯矩和跨中最大位移称为：其解为：重力引起的

5、弯矩、位移、动态弯矩的幅值、振幅、跨中最大弯矩和位移，以及动态荷载不作用于质点时的计算。它仍然是动态位移系数还是动态内力系数？运动方程，稳态解，振幅，计算内力振幅的柱振幅方程，解：示例：计算振幅和所示系统的动态弯矩振幅图，已知解：示例：计算所示系统右端的粒子振幅，o，2。考虑阻尼，1。运动方程和它的解，let，或，一般解，初始它被称为伴随的自由振动，纯强迫振动。2.在稳态阶段，阻尼对振幅的影响随着振幅的增大而减小，在共振区，阻尼有显著的影响。在共振区域之外，阻尼可以忽略。没有出现阻尼的最大值，位移滞后于载荷。3.除动力系数的计算公式外，动力内力和位移的计算与无阻尼计算相似。图片显示的是一个块状

6、地基。机器和基础的质量是：基础的竖向刚度为：竖向振动的阻尼比为800r/min，偏心质量产生的离心力为30kN。计算垂直振动的振幅。载荷被看作是一系列连续作用的脉冲，每个脉冲引起的位移被计算出来，然后加起来就是动载荷引起的位移。1.瞬时脉冲响应，1。t=0，2时的瞬时脉冲。任意载荷下145单自由度结构的强迫振动。动态载荷的位移响应，-Duhamel积分，当计算阻尼时，如果系统有初始位移和初始速度，例如，当t=0时，计算突然载荷下的位移，启动动态系数为2，146的多自由度结构的自由振动。自由振动分析的目的是确定无阻尼系统的动态特性。1。运动方程及其解，或者运动方程，把方程的特殊解代入方程，得到一般解，2。频率和振型，当系统按照特定的方案振动时，它具有以下特征：1)所有的粒子都以相同的频率同步；2)在任何时候，每个质点的位移比值保持不变，系统上所有质点以相同频率自由振动时的振动形状被定义为系统的主振型。主要内容如下：1 .当自由振动根据模态形状产生时，每个质点的速度比也是常数，与位移比相同。2.根据模态形状自由振动的出现是有条件的。3.模式形状和频率是系统的固有属性，与外部因素无关。如果柔度矩阵已知，6。振动模式和频率可由振幅方程