機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)-全文預(yù)覽
【正文】 入研究。 b 巨型土木工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制 隨著材料強(qiáng)度提高和施工技術(shù)改進(jìn), 巨型土木工程結(jié)構(gòu)的尺度越來越大, 剛度顯著降低,舒適性和抗震性隨之惡化。為適應(yīng)大柔性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn), 人們探索了控制器設(shè)計(jì)的各種途徑, 對(duì)簡(jiǎn)單構(gòu)件(如梁、桁架等) 進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)。 振動(dòng)主動(dòng)控制的發(fā)展現(xiàn)狀 振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)的研究始于50 年代末60 年代初。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能要求越來越高, 傳統(tǒng)的被動(dòng)控制技術(shù)難以滿足要求, 迫使人們進(jìn)一步尋求新的振動(dòng)控制途徑?！ 】茖W(xué)理論與工程技術(shù)總是相互依賴和相互促進(jìn)的，新的科學(xué)理論可以闡明并揭示出工程問題中未被認(rèn)識(shí)的復(fù)雜現(xiàn)象和本質(zhì)。在研究各種復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，兩種方法缺一不可。應(yīng)用這個(gè)原理可以直接導(dǎo)出任何體系的振動(dòng)方程。此方法的優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，可用它推出運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律；虛功是標(biāo)量可以按照代數(shù)規(guī)則計(jì)算避免復(fù)雜的矢量計(jì)算。 虛功法當(dāng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如所包含的各種力可以容易的用位移自由度來表示，而它們的平衡規(guī)律可能不清楚或很復(fù)雜。這個(gè)概念稱作達(dá)朗伯原理。A 動(dòng)力平衡法此法也稱達(dá)朗伯原理的直接平衡法。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析時(shí)，由于粘滯阻尼力的分析比較簡(jiǎn)單，其他類型的阻尼力也可以簡(jiǎn)化為等效粘滯阻尼力來分析。體系振動(dòng)時(shí)能量的耗散與阻尼力實(shí)際結(jié)構(gòu)在自由振動(dòng)時(shí)有衰減現(xiàn)象，振幅隨時(shí)間逐漸減小，最后趨于靜止；在強(qiáng)迫振動(dòng)時(shí)，外荷載需對(duì)結(jié)構(gòu)不斷做功，才能維持振幅不變（穩(wěn)態(tài)振動(dòng)）。其具體作法是：第一， 將結(jié)構(gòu)離散為有限個(gè)單元（本例為3個(gè)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、。這樣就把無限自由度體系簡(jiǎn)化成有限自由度體系。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?！ ≡诮Y(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析中，動(dòng)載荷的確定是一項(xiàng)重要而困難的工作。對(duì)于隨機(jī)載荷，需要根據(jù)大量的統(tǒng)計(jì)資料制定出相應(yīng)的載荷時(shí)間歷程（載荷譜）。 ②沖擊載荷， 其特點(diǎn)是載荷的大小在極短的時(shí)間內(nèi)有較大的變化。若載荷的變化周期接近于結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)周期，即使載荷很小，結(jié)構(gòu)也會(huì)因共振（見線性振動(dòng)）而產(chǎn)生很大的響應(yīng)，因而必須用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的方法加以分析?！≥d荷有三個(gè)因素，即大小、方向和作用點(diǎn)。慣性力的產(chǎn)生是由結(jié)構(gòu)的質(zhì)量引起的，對(duì)結(jié)構(gòu)中質(zhì)量位置及其運(yùn)動(dòng)的描述是結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析中的關(guān)鍵，這導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中對(duì)結(jié)構(gòu)體系自由度定義的不同。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)的本質(zhì)區(qū)別為是否考慮慣性力的影響。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力特性及其在動(dòng)力荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)分析原理和方法的一門理論和技術(shù)學(xué)科。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算的目的和特點(diǎn)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)主要研究在動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力（以后統(tǒng)稱為動(dòng)力反應(yīng)）的計(jì)算原理和計(jì)算方法。結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的目的是確定動(dòng)力荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形；通過動(dòng)力分析確定結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性等。由于動(dòng)力反應(yīng)中結(jié)構(gòu)的位移隨時(shí)間迅速變化，從而產(chǎn)生慣性力，慣性力對(duì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)又產(chǎn)生重要影響。在結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)分析中，有時(shí)可通過對(duì)慣性
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