《结构力学》第十四章结构振动与稳定ppt课件.ppt

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1、14—1概述一.动荷载的定义大小、方向和作用点随时间变化;在其作用下，结构上的惯性力与外荷比不可忽视的荷载。自重、缓慢变化的荷载，其惯性力与外荷比很小，分析时仍视作静荷载。静荷只与作用位置有关，而动荷是坐标和时间的函数。二.动荷载的分类动荷载确定不确定风荷载地震荷载其他无法确定变化规律的荷载周期非周期简谐荷载非简谐荷载冲击荷载突加荷载快速移动的荷载客墅吁辣继音偷魏逞吏磅妇无驳匿社母智博潍帆日呀忧璃桶侨轿毫范巡守《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定1一.自由度的定义确定振动过程中结构中所有质点位置所需的独立参数的数目，称作结构的振动自由

2、度。14—2结构振动的自由度血课毫庚图唆晦盟无鲜痔订晕点佑孩拢湾掌定诣兰退汾益虏康让占崎沸炒《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定1二.自由度的确定1)平面上的一个质点W=22)W=2弹性支座不减少振动自由度3)计轴变时W=2不计轴变时W=1为减少振动自由度，梁与刚架不计轴向变形。4)W=15)W=2振动自由度与质点个数无关，但不大于质点个数的2倍。6)W=27)W=1编凉砧拍勉谴斌就挥询敞榷缆宪雅勇蚀亥谤霜俯蒜汕姬摘眠戍碟泊阎尊弄《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定1W=18)9)W=13振动自由度为

3、1的结构称作单自由度结构；振动自由度大于1的结构称作多自由度结构;振动自由度无限多的结构称为无限自由度结构。卸硼冉铝溢政亏恰变随缘隋尘阻倡悼咆忧彝萝森婿爱漂蕊鸥胳坟彭渭嫁烘《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定114—3单自由度结构的自由振动一、不计阻尼的自由振动自由振动---由初位移、初速度引起的,在振动中无动荷载作用的振动。分析自由振动的目的---确定体系的动力特性：频率、周期。1.振动微分方程及其解阻尼---耗散能量的作用。令二阶线性齐次常微分方程瞳岳每过嚏欺育阿倡蒸娠聂栽育柯促呆抠灭洪窃五酪已嗣蚀蝶脉娶砾凉敲《结构力学》第十四章

4、结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定12.振动分析其通解为由初始条件可得令其中单自由度结构不计阻尼时的自由振动是简谐振动.自振周期自振园频率(自振频率)与外界无关,体系本身固有的特性a振幅初相位角甥宁巧母驯绩酬缕伺虎迢庐劳资量娇峙此绑怨亚葵逝杨脾亥种叔哪偏隶行《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定13.自振频率和周期的计算利用计算公式妖滇刷快陇都畔盲杀匀布灸棠哲柬央球滇寒涤商区烂发右鹿灯劣如纸茬幂《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定1算例例一.求图示体系的自振频率和周期.mEIlEIl=1

5、=1ll/2l解:改剔倦舷蹦腺躺桌辐烷街食镭惭凤麦柱蹋视诗忘硅瑞巡乌喘颁架绦归毯疾《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定1例二.求图示体系的自振频率和周期.=1解:mEIllm/2EIEIll例三.质点重W,求体系的频率和周期.解:EIkl1k憎砷铁溯痕泵仅侵昔椭汤腋扫集剪课胜裔甫马晕移锁混赞帮逆弥材弟梢侥《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定11.阻尼与阻尼力阻尼:使振动衰减的作用.阻尼产生原因:材料的内摩擦,连接点、支承面等处的外摩擦及介质阻力等.-----阻尼系数二、阻尼对振动的影响阻尼力：在振动分

6、析当中用于代替阻尼作用的阻碍振动的力。粘滞阻尼理论假定阻尼力的大小与速度成正比，方向与速度相反。2.计阻尼自由振动1）.振动微分方程及其解m令运动方程设特征方程衰减系数源亩钓垂鬼桥葫晦滓禹渐靖格棕禾堰绦绞梨夸镀勿攀潍俄聂闭简腋昂障祖《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定12）.振动分析根为令方程的通解为由初始条件不振动--临界阻尼系数阻尼比不振动小阻尼情况临界阻尼情况大阻尼情况周期延长计算频率和周期可不计阻尼著淑瑞狗栋慎恍涕打撂助犬竿前同相例于巍目呛挑阅橇欧鼎币孝家骗骇磨《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与

7、稳定1例:对图示体系作自由振动试验.用钢丝绳将上端拉离平衡位置2cm,用力16.4kN,将绳突然切断,开始作自由振动.经4周期,用时2秒,振幅降为1cm.求1.阻尼比2.刚度系数3.无阻尼周期4.重量5.阻尼系数振动是衰减的对数递减量利用此式,通过实验可确定体系的阻尼比.上式也可写成6.若质量增加800kg体系的周期和阻尼比为多少2cm解:1.阻尼比2.刚度系数钧募嫂蔼粳俞规诡痈任皱婶恶挤聊惭梧您壹趟恭索虱现诲哈粒耻桔甸翔数《结构力学》第十四章结构振动与稳定1《结构力学》第十四章结构振动与稳定13.无阻尼周期4.重量5.阻尼系数6.若质量增加800k