结构动力学ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,结构动力学,y,结构动力学,1,15-1概述,动荷载的定义,大小、方向和作用点随时间变化;,自重、缓慢变化的荷载,分析时视作静荷载。,动力计算的特点:力系中包含了惯性力,考虑的是瞬间平衡,荷载内力都是时间的函数。建立的方程是微分方程。,二.动荷载的分类,简谐荷载,确定,周期七非简谱荷载,冲击荷载,非周期突加荷载,动荷载,其他确定规律的动荷载,风荷载,不确定了地震荷载,其他无法确定变化规律的荷载,15-1概述,2,1)周期荷载:随时间作周期性变化。(转动电机的偏心力),P(t),简谐荷载(按正余弦规律变化)一般周期荷载,2)冲击荷载:短时内剧增或剧减。(如爆炸荷载),P(t),P,3)随机荷载:(非确定性荷载)荷载在将来任一时刻的数值无,法事先确定。(如地震荷载、风荷载),1)周期荷载:随时间作周期性变化。(转动电机的偏心力),3,三、结构动力学的研究内容和任务,结构动力学是研究动荷作用下结构动力反应规律的学科。,1.结构动力学的研究内容,第一类问题:反应分析(结构动力计算),输入,结构,输出,(动力荷载),(系统),(动力反应),第二类问题:参数(或称系统)识别,输入,结构,输出,(动力荷载,(系统),(动力反应),第三类问题:荷载识别。,输入,结构,输出,(动力荷载,(系统),(动力反应),三、结构动力学的研究内容和任务,4,第四类问题:控制问题,控制问题,输入,结构,输出,(动力荷载),(系统),(动力反应),控制系统,(装置、能量),第一类问题:反应分析(结构动力计算),正问题,输入,结构,输出,(动力荷载),(系统),(动力反应),第二类问题:参数(或称系统)识别,反问题,输入,结构,输出,(动力荷载),(系统),(动力反应),第三类问题:荷载识别。,反问题,输入,结构,输出,(动力荷载),(系统),(动力反应),第四类问题:控制问题,5,2.结构动力学的任务,讨论结构在动荷载作用下反应的分析的方法;,寻找结构在动力荷载作用下的反应规律;,为结构的动力可靠性(安全、舒适)设计提供依据。,四、结构动力分析中的自由度,确定体系中所有质量位置所需的独立坐标数目,称体系的动力自由度数。,实际结构都是无限自由度体系,这不仅导致分析困难,而且从工程角度也没必要。,1.常用简化方法有:,1)集中质量法,将实际结构的质量看成(按一定规则),集中在某些几何点上,这样就将,无限自由度系统变成一有限自由度系统。,2.结构动力学的任务,6,2)广义坐标法,y(x),广义坐标,mm,q,(x)基函数,广义坐标个数即,y(x)a1q(x),为自由度个数,3)有限元法,和静力问题一样,可通过将实际结构,离散化为有限个单元的集合,将无限自由,奶奶,度问题化为有限自由度来解决。,结点位移个数即,为自由度个数,2.自由度的确定,1)集中质量法,2)广义坐标法,7,自由度的确定,4),y,1)平面上的一个质点,w=1,e-y,w=2,弹性支座不减少动力自由度,计轴变时W=2,自由度数与质点个数无关,但,不计轴变时W=1,不大于质点个数的2倍。,为减少动力自由度,梁与刚架不,计轴向变形。,d,自由度的确定,8,自由度的确定,4),y,8)平面上的一个刚体,w=1,9)弹性地面上的平面刚体,10),自由度数与质点个数无关,但,nEl=oo,不大于质点个数的2倍,d,自由度的确定,9,自由度的确定,8)平面上的一个刚体,w=1,9)弹性地面上的平面刚体,w=13,10),自由度为1的体系称作单自由度体系;,自由度大于1的体系称作多(有限)自由度体系;,nEl=oo,自由度无限多的体系为无限自由度体系,自由度的确定,10,结构动力学ppt课件,11,结构动力学ppt课件,12,结构动力学ppt课件,13,结构动力学ppt课件,14,结构动力学ppt课件,15,结构动力学ppt课件,16,结构动力学ppt课件,17,结构动力学ppt课件,18,结构动力学ppt课件,19,结构动力学ppt课件,20,