結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算ppt課件(已修改)
2025-01-27 08:08 本頁面
【正文】 Review ? 動(dòng)荷載 (Dynamic Load)的定義與分類； ? 動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容、任務(wù)； ? 動(dòng)力自由度 (Dynamic Degree of Freedom) 單自由度無阻尼體系的自由振動(dòng) FreeVibration of SDOF System without Damping SDOF： single degree of freedom 教學(xué)內(nèi)容 ? 自由振動(dòng)微分方程的建立： 剛度法、柔度法 ? 自由振動(dòng)微分方程的解 ? 解的物理意義 ? 重要性 ? 單自由度體系計(jì)算簡便，并可作為一些復(fù)雜體系的初步估算，如：水塔、單層廠房等。 ? 單自由度體系的動(dòng)力分析是多自由度體系動(dòng)力體系分析的基礎(chǔ)。 ? 質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗伯 (d’Alembert)原理 ? 在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的任一瞬時(shí)，作用于質(zhì)點(diǎn)上的 主動(dòng)力 、 約束反力 和 假想 加在質(zhì)點(diǎn)上的 慣性力 構(gòu)成 形式上 的 平衡力系 。 1. 自由振動(dòng)方程的建立 ? 要了解和掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的規(guī)律，必須首先 建立描述結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的（微分）方程 。建立運(yùn)動(dòng)方程的方法很多，這里介紹建立在 達(dá)朗伯原理 基礎(chǔ)上的“ 動(dòng)靜法 ”。 ? 形式 上的 平衡方程 ， 實(shí)質(zhì) 上的 運(yùn)動(dòng)方程 。 Formulation the equation of freevibration y k 懸臂梁 質(zhì)量模型 ? 剛度法 (Stiffness method) 建立振動(dòng)微分方程的 2 種方法 理論力學(xué)知識的回顧：彈簧 振子模型 ky y k m 0?? kyym ??ym???慣性力 （ Inertia force） :與加速度的方向相反 ym? ym???彈性力 ky（ Elastic force ）： 與位移方向相反 約束反力和慣性力的平衡 y O 描述下其運(yùn)動(dòng)過程？ y O ? ? 0yFk— 剛度系數(shù) （ Stiffness coefficient）：使彈簧發(fā)生單位變形時(shí)所需施加的力。 ? 從 力系平衡 角度建立自由振動(dòng)微分方程的方法稱為 剛度法(Stiffness method). k— 剛度系數(shù) （ Stiffness coefficient）：使結(jié)構(gòu)發(fā)生單位位移時(shí)所施加的力。 0?? kyym ??y k ky ym???y O ? ? 0yFy O ? 剛度法 列運(yùn)動(dòng)方程的步驟 ? 建立體系的坐標(biāo)系，確定坐標(biāo)原點(diǎn)； ? 取質(zhì)量為隔離體，進(jìn)行受力分析（ 需考慮慣性力 ）； ? 列平衡方程； O Y 建立圖示體系的豎向運(yùn)動(dòng)方程： 重力 的影響分析 以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn) O y kYYm??WstkW ??styY ???WkYYm ????0?? kyym ??k W y yst?)( styk ??ym?WWykym st ???? )(??0?? kyym ??以靜力平衡位置建立坐標(biāo)，可不考慮重力的影響，總位移為動(dòng)位移與靜位移之和。 EI m EI EIl32 311 ??0)(23)( 3 ?? tylEItym ??例 1. 用剛度法列體系的運(yùn)動(dòng)方程 l m EI EI l P=1 l ?ky?my0my k y??單自由度體系運(yùn)動(dòng)方程的通用形式 k=?，靜力學(xué)知識為基礎(chǔ) 圖乘法 EI m y O ? ? 0yF柔度法 (Flexibility method) F=1 ? 不同方法得到相同的表達(dá)式 ? 柔度的定義和物理意義？與剛度的關(guān)
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