機械結構動力學-預覽頁
【正文】 力的假設而使動力計算大為簡化，如在框架結構地震反應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構自由振動周期的五、六倍以上，把它當作靜載荷將不會帶來多少誤差。周期性載荷可借助傅里葉分析分解成一系列簡諧分量之和。由大氣湍流引起的作用在飛行器上的氣動載荷和由地震波引起的作用在結構物上的載荷均屬此類。這些參數通常表示質量的線位移或轉角，它們也就是動力計算中的基本未知量。把連續(xù)分布的質量（根據靜力等效原則）集中為幾個質點。把體系的離散化和單元的廣義坐標二者結合起來，就構成了有限單元的概念。(b) 與集中質量法相比，有限元法中的廣義坐標也采用了真實的物理量，具有直接、直觀的優(yōu)點，這與集中質量法相同。而這個力的引入提高了運動方程計算的難度。建立振動方程的常用方法有四種，分別介紹如下。質量所產生的慣性力，與它的加速度成正比，但方向相反。缺點是解決復雜問題時困難較大，且不便用它來推證某些結論。在建立體系的方程時，先確定作用于質量上的所有力，包括慣性力；然后引入相應于每個自由度的虛位移，并使所做的總虛功等于0，從而得出振動方程。哈密頓原理表明，在任何時間區(qū)間內，動能和勢能的變分加上所考慮的費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系統(tǒng)動力學特性的影響，使系統(tǒng)和產品的動態(tài)設計、加工、運行與控制滿足日益提高的運行速度和精度需求；而且開始探索利用分岔、混沌等非線性現象造福人類。以下僅列出若干機械、結構工程師感興趣的動力學、振動與控制問題： 由此可見，研究非線性動力學理論和方法對于解決工程系統(tǒng)中的實際問題具有重要意義，非線性動力學的研究進展將會對工程系統(tǒng)的研究、設計和使用產生深遠的影響。因此, 開展振動主動控制方法的研究, 對促進振動主動控制理論的發(fā)展和提高工程抗震技術的水平有著重要的理論意義和實用價值。 a 大柔性結構的振動主動控制 隨著空間技術的發(fā)展, 大柔性結構的振動主動控制日益受到廣泛重視, 已成為振動主動控制研究最活躍的領域。因此空間柔性結構主動減振的設計仍需進一步研究。自80 年代中期起, 振動控制的重點轉移到巨型土木工程結構的主動抗震。半主動隔振系統(tǒng)由于采用開關控制, 因而具有強非線性。隨著機器人及各種操作手向高速、精密、重載、輕量化方向發(fā)展,柔性機械臂的振動控制日益受到重視, 正成為機器人學研究領域的熱點。其中, 反饋控制律設計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, 諸如極點配置、最優(yōu)控制、自適應控制、魯棒控制、模糊控制、學習控制與智能控制等多種方法。這種方法直觀簡便, 物理概念清楚, 充分利用了模態(tài)分析技術, 使控制設計得到了簡化, 但先決條件為被控系統(tǒng)完全可控和完全可觀, 且必須預先知道應該控制的特定模態(tài)。系統(tǒng)的特征值決定系統(tǒng)的動態(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)濾波或動態(tài)規(guī)劃等最優(yōu)化方法來求解結構振動最優(yōu)控制輸入的一種設
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