機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 力的假設(shè)而使動(dòng)力計(jì)算大為簡(jiǎn)化，如在框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析中常采用的層模型。載荷確定如果載荷的變化周期在結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)周期的五、六倍以上，把它當(dāng)作靜載荷將不會(huì)帶來(lái)多少誤差。周期性載荷可借助傅里葉分析分解成一系列簡(jiǎn)諧分量之和。由大氣湍流引起的作用在飛行器上的氣動(dòng)載荷和由地震波引起的作用在結(jié)構(gòu)物上的載荷均屬此類。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(dòng)力計(jì)算中的基本未知量。把連續(xù)分布的質(zhì)量（根據(jù)靜力等效原則）集中為幾個(gè)質(zhì)點(diǎn)。把體系的離散化和單元的廣義坐標(biāo)二者結(jié)合起來(lái)，就構(gòu)成了有限單元的概念。(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。而這個(gè)力的引入提高了運(yùn)動(dòng)方程計(jì)算的難度。建立振動(dòng)方程的常用方法有四種，分別介紹如下。質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力，與它的加速度成正比，但方向相反。缺點(diǎn)是解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí)困難較大，且不便用它來(lái)推證某些結(jié)論。在建立體系的方程時(shí)，先確定作用于質(zhì)量上的所有力，包括慣性力；然后引入相應(yīng)于每個(gè)自由度的虛位移，并使所做的總虛功等于0，從而得出振動(dòng)方程。哈密頓原理表明，在任何時(shí)間區(qū)間內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能的變分加上所考慮的費(fèi)保守力所做的功的變分必須等于0。解。人們不僅力求深入分析非線性對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響，使系統(tǒng)和產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)行與控制滿足日益提高的運(yùn)行速度和精度需求；而且開(kāi)始探索利用分岔、混沌等非線性現(xiàn)象造福人類。以下僅列出若干機(jī)械、結(jié)構(gòu)工程師感興趣的動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)與控制問(wèn)題： 由此可見(jiàn)，研究非線性動(dòng)力學(xué)理論和方法對(duì)于解決工程系統(tǒng)中的實(shí)際問(wèn)題具有重要意義，非線性動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)展將會(huì)對(duì)工程系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)和使用產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此, 開(kāi)展振動(dòng)主動(dòng)控制方法的研究, 對(duì)促進(jìn)振動(dòng)主動(dòng)控制理論的發(fā)展和提高工程抗震技術(shù)的水平有著重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 a 大柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)主動(dòng)控制 隨著空間技術(shù)的發(fā)展, 大柔性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)主動(dòng)控制日益受到廣泛重視, 已成為振動(dòng)主動(dòng)控制研究最活躍的領(lǐng)域。因此空間柔性結(jié)構(gòu)主動(dòng)減振的設(shè)計(jì)仍需進(jìn)一步研究。自80 年代中期起, 振動(dòng)控制的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到巨型土木工程結(jié)構(gòu)的主動(dòng)抗震。半主動(dòng)隔振系統(tǒng)由于采用開(kāi)關(guān)控制, 因而具有強(qiáng)非線性。隨著機(jī)器人及各種操作手向高速、精密、重載、輕量化方向發(fā)展,柔性機(jī)械臂的振動(dòng)控制日益受到重視, 正成為機(jī)器人學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其中, 反饋控制律設(shè)計(jì)方法基本上是沿用控制理論中已有的成果, 幾乎涉及到控制理論的所有分支, 諸如極點(diǎn)配置、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、魯棒控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制與智能控制等多種方法。這種方法直觀簡(jiǎn)便, 物理概念清楚, 充分利用了模態(tài)分析技術(shù), 使控制設(shè)計(jì)得到了簡(jiǎn)化, 但先決條件為被控系統(tǒng)完全可控和完全可觀, 且必須預(yù)先知道應(yīng)該控制的特定模態(tài)。系統(tǒng)的特征值決定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性, 特征向量影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。由于傳感器amp。 c 最優(yōu)控制方法 最優(yōu)控制方法就是利用極值原理、最優(yōu)濾波或動(dòng)態(tài)規(guī)劃等最優(yōu)化方法來(lái)求解結(jié)構(gòu)振動(dòng)最優(yōu)控制輸入的一種設(shè)
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