結構動力特性與動力反應

2022-03-09 17:47:53 字數 739 閱讀 3654

【內容提要】

自由度體系週期、頻率計算,簡諧荷載與突加荷載作用下簡單結構的動力係數、振幅與最大動內力,阻尼對振動的影響。

一、概念

(一)動力荷載

荷載大小、方向和作用位置隨時間而改變。按時間可分為週期荷載、衝擊荷載、突加恆載和隨機荷載。

(二)動力問題的特徵

結構在動荷載作用下,其上質點產生慣性力,抵抗變形還產生阻尼力,因此,結構的內力和位移成為時間的函式。

(三)動力響應

結構在動荷載作用下產生的動內力和動位移,統稱為動力響應(動力反應)。它不僅與動荷載有關,還與結構動力特徵(固有頻率、振型和阻尼)有關。

(四)動力自由度

描述乙個體系在振動過程中全部質點的位置所需要的獨立變數數目。

二、單自由度體系的振動方程

1.按平衡條件建立振動方程——剛度法

或 圖6-4-2

圖6-4-3

據此可以作出振型圖.

【例題1】分析圖6-4-6(a)、(c)、(e)、(g)、(i)所示體系的自由度。不計桿件的分布質量。

圖6-4-6(g)所示體系有兩個質點,桿件可發生彈性彎曲變形,質點有豎向和水平的兩個位移分量,

這兩個位移相互獨立,故有兩個自由度。加支桿確定時如圖6-4-6(h)所示。

圖6-4-6(i)所示體系有兩個質點,質點有豎向兩個位移分量和水平向乙個位移分量,這三個位移相互獨立,

故有三個自由度。加支桿確定時如圖6-4-6 (j )所示。

圖6-4-14

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