b-17武漢理工大學(xué)土木工程結(jié)構(gòu)力學(xué)本科期末考試題-資料下載頁
2025-05-30 18:04本頁面
【正文】 ）BD：（1分） （1分）（3）位移法的基本方程結(jié)點B的合力矩平衡方程：（1分）代入化簡得：（2分）（1分）圖示的截面平衡方程：：（1分）（1分） 代入可得基本方程：（2分）備注：使用基本體系求解可酌情給分。4. （1）利用對稱性，選擇圖a所示半邊結(jié)構(gòu)（2分）。轉(zhuǎn)動剛度： （1分）分配系數(shù)： （1分）傳遞系數(shù)： （1分）固端彎矩：（1分）分配及傳遞 圖b（2分）；彎矩圖 圖c（2分）。（2分）（2）取DA桿件為脫離體，受力如圖所示。由平衡條件可得： （3分）5. 答：圖示結(jié)構(gòu)有水平位移（2分），且位移方向向右（2分）。說明原因略（1分）。課程名稱 2009~2010年度 本科結(jié)構(gòu)力學(xué)下（ A 卷） 三、計算題（65分） 圖51. 圖5所示梁上裝有一臺重量為W=40kN的電機(jī)，電機(jī)開動時產(chǎn)生的離心力在豎直方向的分力為，電機(jī)轉(zhuǎn)速為500r/min，梁。求：（1）荷載頻率；（2分）；（2）結(jié)構(gòu)的自振頻率；（5分）（3）動力系數(shù)；（2分）；圖6（4）E截面處的最大動彎矩MEmax和最大豎向位移ΔEVmax。（6分）2. 計算圖6所示結(jié)構(gòu)的自振頻率。求：（1）列出其振動頻率方程，不需求解。（10分）。 （2）寫出質(zhì)量矩陣[M]；（2分） （3）設(shè)主振型為：和，寫出主振型關(guān)于質(zhì)量矩陣的正交性。（3分）3. 圖7所示結(jié)構(gòu)，質(zhì)點的初始側(cè)移y0=9mm，突然釋放，發(fā)生振動。測得3個周期后柱頂?shù)膫?cè)移為y3=2mm。求：圖7 （1）阻尼比；（5分） （2）求簡諧荷載作用下，共振時的動力系數(shù)和 最大動力系數(shù)；（6分） （3）簡述阻尼對自振頻率的影響。（4分） 4. 矩陣位移法計算剛架結(jié)構(gòu)，編碼、坐標(biāo)系設(shè)定及結(jié)構(gòu)所受荷載如圖8a、b所示。（1）結(jié)構(gòu)整體剛度矩陣的階數(shù)；（2分） （2）單元定位向量和；（4分） （3）說明單元②的中的元素k6k54集合到整體剛度矩陣后所在的位置；（4分） （4）寫出②單元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣；（3分）（5）寫出等效結(jié)點荷載向量{P}。（4分）圖8a圖8b（6）說明整體剛度矩陣[K]中的元素K43的物理意義。（3分）試題標(biāo)準(zhǔn)答案 課程名稱 2009~2010年度 本科結(jié)構(gòu)力學(xué)下（ A 卷）一、Translation（中文翻譯英文，英文翻譯中文）（2分5＝10分）1. Element stiffness equation (2分) 2. natural frequency (2分)3. amplitude (2分) 4. 臨界阻尼 (2分) 5. 質(zhì)量矩陣 (2分)二、簡答題（25分） 1. （1）1個 (3分) （2）3個 (3分) 3. (6分) 備注：若寫出了單元定位向量后定位累加，可分解給分。4. (3分) 理由： 圖a利用對稱性簡化后，反對稱振型為第一主振型與圖b結(jié)構(gòu)形式相同。(2分)三、計算題（65分） 1. 小計(15分)(1) (2分)(2) 單位力作用下彎矩圖(1分)： (2分) (2分) (3) (2分)(4) (3分) (3分)2. 小計(15分)(1) 剛度系數(shù)：(2分)， (1分)， (1分) 質(zhì)量：， (1分) 頻率方程： (2分)代入可得： (3分)整理后為：(2) 質(zhì)量矩陣 (2分)(3) 正交性(2分)即：(1分)3. 小計(15分)(1) 假定， (4分) 符合基本假定。 (1分)(2) 發(fā)生共振時的動力系數(shù)： (3分) 簡諧荷載作用下最大動力系數(shù)： (3分)(3) (4分)參考答案I：低阻尼體系中，有阻尼的自振頻率恒小于無阻尼的自振頻率，而且有阻尼的自振頻率隨著阻尼比的增大而減小，但在時，二者十分接近，可以認(rèn)為阻尼對自振頻率的影響不大，可以忽略。參考答案II: ，4. 小計(20分)(1) 5階 (2分) (2) (2分) (2分)(3) (2分) 無位置 (2分)(4) (1分) (2分)(5) (4分)(6) K43的物理意義是：第3個結(jié)點位移等于1時，其它結(jié)點位移為0，引起的第4個結(jié)點力。 (3分)24
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