结构动力学教学课件电子教案全套课件.pptx

;参考教材; 绪 论;一、结构动力学基本概念; 动响应： 结构在动载荷作用下将发生变形，这种变形可以是随时间变化的弹性变形或者塑性，称作动态响应 振动： 多数情况下动态响应表现为一种往复变化的形式，这种在某一平衡位置附近的往复运动，称为振荡运动（振动)。 振动，在自然界、工程技术领域，日常和社会生活中是广泛存在的。例如， 昼夜循环、四季更迭，花开花落； 股票价格，国家经济发展速度；心脏的跳动；钟表的摆动； 在工程技术领域更是不胜枚举，高耸建筑物、桥梁在风作用下都有微振；飞机，火箭在发动机推力，空气动力作用下都会产生振动；汽车等备种车辆在行驶过程中都会因为发动机、不平路平路面而引起振动。;结构动力学与振动力学的区别 多数情况下，二者是统一的，此时结构动力学也称结构振动。严格地说，结构动力学研究的范围更广一些。 机械振动，结构振动区别 工程技术领域所涉及的机械部件、工程结构等研究对象都称为振动系统。 多数场合机械振动、结构振动并不加以严格区分。 机械振动研究内容偏重于机械工程领域的对象，结构振动研究内容偏于建筑工程领域的对象。 ;力学;二、结构动力学研究的内容;三、结构动力学研究的目的; 工程中由于振动特性设计不合理而造成严重事故的事例从古至今屡见不鲜。 建筑物由于地震倒垮，现代建筑设计时必须考虑防震，抗震，尤其在地震多发地如日本，唐山大地震24万同胞死难 1940年，风致美国Tacoma大桥垮塌； 火箭中典型的Pogo振动，即火箭的纵向振动和液体输送管路的耦合振动，一直困扰火箭的设计 神州四号过大，五号（拖拉机），六号（小轿车） 澳星发射失败，是箭耦合振动振动过大。 飞机因颤振而坠落，飞机的强度事故中有90%由振动疲劳所至。 ;;四、结构动力学研究的历史与现状;19世纪非线性振动理论，各种工程实际结构振动的近似求解方法。 20世纪50年代初由于航空航天工程的发展，原本确定性理论无法解释包含随机变化的工程问题，发展了随机振动理论。 20世纪后期计算机技术的飞速发展，数值计算方法和理论成为主要研究???法之一。 目前，振动力学由基础科学转为基础科学与技术科学的结合。工程需求促进其发展，实验和计算技术的进步使其发展成为可能，目前已经发展成为以解决工程振动问题为首要目标的最有活力的应用力学分支之一。;五、结构动力学问题的研究的基本方法;理论分析： 试图描述系统运动的普遍规律，受数学、物理学科理论发展的限制 科学实验： 对理论无法分析和预测的问题，较为复杂的问题，通常使用试验的方法，物力，时间，经费等耗费较大。 数值分析： 大大扩展了理论分析的能力，是力学等传统学科理论得以在工程中广泛应用的基础。;结构动力学问题分类;; ; 1. 基本概念 ;2.常见单自由度系统建模 ;弹簧-质量块系统振动 ;;;;5.3 稳态响应中的功;激振力的功;;方波的谐波分析;;9 阻 尼;m; ;2.1 无阻尼自由振动;2.1.2 两自由度系统力学模型;2.1.3 无阻尼自由振动分析;;;;两自由度无阻尼自由振动自学软件;;第一主振型 第二主振型 两自由度振型动画演示 双摆振型动画演示;;β=1/20 δ=1;; ;;显然 是对称的。 则T是关于广义速度的二次型， 由于T0，是正定二次型，则M正定对称的。 ;;;;;;;;典型例子，飞行器结构的运动;;;;（当x=0与x=a时）;;;;;;第二阶频率误差较大，若要使第二阶固有频率值得到较好的结果，一般需要选坐标函数（假设振型）的数目在四个以上。;j; ;