最新《结构力学》-龙驭球-10-动力学(1)PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲

2、扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅《结构力学》-龙驭球-10-动力学(1)高耸结构§10-1动力计算的特点和动力自由度1、结构动力计算的特点⑴动力荷

3、载与静力荷载的区别“静力荷载”是指其大小、方向和作用位置不随时间而变化的荷载。或者荷载虽随时间变化但变得很慢，对结构的影响与静力荷载比相差甚徵，这类荷载对结构产生的惯性力可以忽略不计，仍属于静力荷载。由它所引起的内力和变形都是确定的。“动力荷载”是指其大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。这类荷载对结构产生的惯性力不能忽略，因动力荷载将使结构产生相当大的加速度，由它所引起的内力和变形都是时间的函数。⑵动力计算与静力计算的的区别两者都是建立平衡方程，但动力计算，根据达朗伯原理利用动静法，建立的是形式上的平衡方程，力系中包含了惯性力；考虑的是瞬间平衡

4、，荷载、内力都是时间的函数。建立的平衡方程是微分方程。动力计算的内容：研究结构在动力荷载作用下的动力反应（内力、位移、速度、加速度及惯性力等）的计算原理和方法。2个自由度y2y12个自由度自由度与质量数不一定相等4个自由度m1m2m32个自由度水平振动时的计算体系多自由度体系构架式基础顶板简化成刚性块θ(t)v(t)u(t)y(x,t)x无限自由度体系⑵广义坐标法：假定结构的位移曲线用一系列已知且满足边界条件的位移函数之和来表示。如具有分布质量m的简支梁是一个具有无限自由度的体系，简支梁的挠度曲线可用三角级数来表示：用几条函数曲线来描述体系的振动曲

5、线就称它是几个自由度体系，其中是根据边界约束条件选取的函数，称为形状函数。ak(t)—称广义坐标，为一组待定参数，其个数即为自由度数，若式中所需确定的参数ak只取有限项，则简支梁被简化为有限xyxy(x,t)自由度体系。(此法可将无限自由度体系简化为有限自由度体系)这样，就简化为有限自由度体系。如右图所示烟囱原来也是一个具有无限自由度的体系，由于底部是固定端，因此x=0处，挠度y及转角应为零。根据上述位移边界条件，挠度曲线近似设为⑶有限元法：有限单元法可以看作为广义坐标的一种特殊应用。将结构分成若干个单元。单元的结点位移作为基本未知量（广义坐标）。

6、整个结构的位移曲线则借助于给定的形状函数叠加而得。ml/5l/5l/5l/5l/5ml/5ml/5ml/55l/543210543210φ1(x)y1=1φ2(x)543210θ1=1如图10-9a中，梁分为5个单元，取结点位移参数（挠度y和转角θ）作为广义坐标。在图10-9a中取中间四个结点的八个位移参数y1、θ1，y2、θ2，y3、θ3，y4、θ4作广义坐标。通过以上步骤，梁即转化为具有八个自由度的体系。可看出，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的某些特点。每个结点位移参数只在相邻两个单元内引起挠度。在图10-9b和c中分别给出结点位移参数y

7、1和θ1相应的形状函数φ1(x)和φ2(x)。梁的挠度可用八个广义坐标及其形状函数表示如下：§10-2单自由度体系的自由振动自由振动：体系在振动过程中没有动荷载的作用。静平衡位置m获得初位移ym获得初速度自由振动产生原因：体系在初始时刻（t=0）受到外界的干扰。研究单自由度体系的自由振动重要性在于：1、它代表了许多实际工程问题，如水塔、单层厂房等。2、它是分析多自由度体系的基础，包含了许多基本概念。自由振动反映了体系的固有动力特性。要解决的问题包括：建立运动方程、计算自振频率、周期和阻尼……….1、自由振动微分方程的建立方法：达朗伯原理应用条件：

8、微幅振动（线性微分方程）⑴刚度法：研究作用于被隔离的质量上的力，建立平衡方程。mk弹簧模型由平衡位置计量。以位移为未知量的