结构动力学
第一章:绪论。
第二章:运动方程的建立方法。
2.1、直接动力平衡法。
2.2、虚功原理。
2.3、hamilton原理。
2.4、lagrauge方程。
第三章:单自由度(sdof)体系的振动理论(single degree of freedom)
3.1、自由振动:即固有振动。
3.2、谐振荷载响应。
3.3、对周期性荷载的响应。
3.4、对冲击荷载的响应。
3.5、对一般动荷载的响应。
3.6、非线性结构的响应。
3.7、状态空间法在动力学中的应用简介。
第四章:多自由度体系的振动理论(mdof)
4.1、自由振动。
4.2、动力响应的分析。
4.3、实用振动分析。
4.4、非线性结构的分析。
4.5、多支座扰动问题简介。
4.6、复模态理论简介。
第五章:连续弹性体系的振动理论。
5.1、梁、板的无阻尼自由震动。
5.2、梁、板的动力响应的分析。
5.3、波传播的分析。
第六章:结构随机振动理论。
6.1、随机过程简介。
6.2、谱分析理论基础。
6.3、**动模型。
6.4、经典结构随机振动理论简介。
6.5、虚拟激励法。
第一章绪论。
第一节:结构动力学的研究内容和目的。
研究范畴:研究结构、动荷载、结构反应三者之间关系的学科,即研究动荷载作用下结构或构件内力和变形规律。
主要目的:介绍任何给定模型的结构在承受任意动荷载时所产生的应力和挠度的分析方法。
1、 动力作用与静力作用。
动力作用:a不能忽略。
静力作用:a=0或者a很小,可以忽略不计。
动荷载定义:大小、方向和作用点随时间而变化的任何荷载;在其作用下。结构上的惯性力与外荷比不可忽略的荷载。
自重、缓慢变化的荷载,其惯性力与外荷比很小,分析时仍可视作静荷载。
静荷载只与作用位置有关,而动荷载是坐标和实践的函数。
2、 动荷载的类型:
确定性→数定分析 deterministic
动荷载 非确定性→非数定分析 nondeterministic
简谐性。周期性。
↘非简谐性。
确定性荷载
冲击荷载。非周期性→突加荷载。
其他确定规律的动荷载。
风荷载。非确定性荷载→**荷载。
其他无法确定变化规律的动荷载。
借助于傅立叶分析,任何周期荷载引用一系列简谐分量的和来表示。
冲击荷载:可以采用简化分析方法。
**荷载:只能采用一般性动力分析方法来处理。
第二节:动力问题的基本特性。
动力问题在两个重要方向不同于静荷载问题。
1、 time consuming(更复杂、更耗时)
2、 更重要的区别:需要考虑惯性力。
**=p不可忽视→动荷载。
与p(t)相比
可忽视→静荷载。
第三节动力问题的三类基本问题。
(ax(t)——体系输出。
p(t)——体系输入
输入”与“输出”之间的关系可用一个线性微分算子加以研究。
(b)式(a)可用微分算子表达:
算子(b)包含了所有体系参数k、c、m,在分析中,l代表二阶体系的“黑盒”(black box),若将p(t)放入“黑盒”l,则输出就是x(t)。
black box
a) 已知:输入和体系特征输出结构振动的正问题。
b) 已知:输出和体系特征输入结构振动的反(逆)问题。
c) 已知:输入和输出体系特征结构识别。
本课程仅限讨论“正问题”,也就是研究结构的振动分析或动力分析。
第四节振动系统的力学模型及分类。
振动系统的基本问题:质量(m)、阻尼(c)、弹性(k)三个参数构成。
振动系统的力学模型。
↗1、离散系统,连续系统。 针对质量而言的。
分类 →2、线性系统,非线性系统。
↘3、确定性系统,非确定性系统。
设有两个输入和,相应的输出分别为和。
令为和的线性组合,为已知常数。
若→线性振动,系统为线性系统。
非线性振动,系统为非线性系统。
迭加原理:上式即为迭加原理的数学表达式。叠加原理仅适合于现行系统,非线性系统不适用。基于迭加原理,可利用傅里叶级数展开和上述迭加原理来寻求任意周期荷载下的体系响应的解。
结构动力学实验分析
实验一结构振动测试系统及基本参数的测量。一 实验目的与要求。1 了解结构振动测试系统的基本组成 仪器设备的基本原理和操作方法。2 学习简谐振动中的频率和幅值 位移 速度 加速度 的测量方法。二 实验原理。1 结构振动测试系统一般由激振系统 传感器及放大系统 数据采集与处理三部分组成。2 对于简谐振动...