機(jī)械結(jié)構(gòu)動力學(xué)-文庫吧
2025-06-11 01:44 本頁面
【正文】 定的時間歷程，因而須作專門分析才能求出應(yīng)力響應(yīng)的統(tǒng)計信息?！ ≡诮Y(jié)構(gòu)動力學(xué)分析中，動載荷的確定是一項(xiàng)重要而困難的工作。近年來發(fā)展的“載荷識別”是一項(xiàng)新技術(shù)，它根據(jù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作情況下測得的響應(yīng)資料反推結(jié)構(gòu)所受到的載荷資料。為了確定一個體系在振動過程中全部質(zhì)量的位置所需獨(dú)立幾何參數(shù)的數(shù)目，稱為動力自由度或簡稱自由度。這些參數(shù)通常表示質(zhì)量的線位移或轉(zhuǎn)角，它們也就是動力計算中的基本未知量。實(shí)際結(jié)構(gòu)的質(zhì)量是連續(xù)分布的，是無限自由度體系。為了簡化計算，常按下面的方法進(jìn)行簡化。 集中質(zhì)量法從物理的角度提供一種減少動力自由度的簡化方法。把連續(xù)分布的質(zhì)量（根據(jù)靜力等效原則）集中為幾個質(zhì)點(diǎn)。這樣就把無限自由度體系簡化成有限自由度體系。具體分為：不計軸向變形的均質(zhì)簡支梁；（2）三層平面剛架在水平力作用下計算側(cè)向振動和（3）塊形基礎(chǔ)。有限單元法可看作廣義坐標(biāo)法的一種特殊應(yīng)用。把體系的離散化和單元的廣義坐標(biāo)二者結(jié)合起來，就構(gòu)成了有限單元的概念。其具體作法是：第一， 將結(jié)構(gòu)離散為有限個單元（本例為3個單元）；第二，取結(jié)點(diǎn)的位移參數(shù)（撓度y和轉(zhuǎn)角θ）作為廣義坐標(biāo)，本例為、和、。第三，分別給出與結(jié)點(diǎn)位移參數(shù)（均為1時）相應(yīng)的“形狀函數(shù)”稱作“插值函數(shù)”（它們確定了指定結(jié)點(diǎn)位移之間的形狀）；第四，仿照公式（b），體系的位移曲線可用4個廣義坐標(biāo)及其形狀函數(shù)表示為： ?。╟）可事先給定，讓其滿足邊界條件，這樣就把無限自由度體系簡化為4個自由度體系（和）。有限元法綜合集中質(zhì)量法和廣義坐標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：(a)與廣義坐標(biāo)法相似，有限元法采用了形函數(shù)的概念，但不同于廣義坐標(biāo)法在全部體系(結(jié)構(gòu))上插值(即定義形函數(shù)),而是采用了分片的插值(即定義分片形函數(shù))，因此形函數(shù)的公式(形狀)可以相對簡單。(b) 與集中質(zhì)量法相比，有限元法中的廣義坐標(biāo)也采用了真實(shí)的物理量，具有直接、直觀的優(yōu)點(diǎn)，這與集中質(zhì)量法相同。體系振動時能量的耗散與阻尼力實(shí)際結(jié)構(gòu)在自由振動時有衰減現(xiàn)象，振幅隨時間逐漸減小，最后趨于靜止；在強(qiáng)迫振動時，外荷載需對結(jié)構(gòu)不斷做功，才能維持振幅不變（穩(wěn)態(tài)振動）。這都表明在振動工程中會產(chǎn)生能量的耗散，這種消耗能量并使振動衰減的因素，成為阻尼。在動力計算時，要先建立結(jié)構(gòu)的振動方程，為了能反映振動過程中的能量耗散，在建立方程時須引入一個造成能量耗散的阻尼力。而這個力的引入提高了運(yùn)動方程計算的難度。在結(jié)構(gòu)動力分析時，由于粘滯阻尼力的分析比較簡單，其他類型的阻尼力也可以簡化為等效粘滯阻尼力來分析。因此，本書只討論粘滯阻尼力的情形。動力問題主要是求出位移（或位移參數(shù)）隨時間變化的反應(yīng)。建立振動方程的常用方法有四種，分別介紹如下。A 動力平衡法此法也稱達(dá)朗伯原理的直接平衡法。根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律，任何質(zhì)量m的動量的變化率等于作用在這個質(zhì)量上的力 式中y為動位移。若m不隨時間變化，上式可寫成 上式中第一項(xiàng)為作用在質(zhì)量上的力，第二項(xiàng)可
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1