《结构动力学》第一章概述详解.ppt

第一章 概述 §1-1 结构动力学的研究内容 §1-2 机械振动 1 定义 (2) 危害 (3) 利用 §1-3 振动研究 ＊将实物抽象为物理力学（数学力学）模型： 离散、连续 单度、多度 无阻尼、有阻尼 线性、非线性 定常、随机等 所需要的基础知识：高等数学，线性代数（矩阵论），（概率与统计，复变函数——主要适用于随机振动），理论力学，材料力学，结构力学等课程 * 主讲：唐 小 兵　付军 Tel研究结构在动荷载作用下产生响应规律的科学，或者是研究结构、动荷载和响应三者关系的科学。 三大问题： 已知结构和荷载，求响应，称为响应预估问题 已知荷载和响应，求结构参数或数学模型，称为参数辨识或系统识别 已知结构和响应，求荷载，称为荷载识别 物体在其静平衡位置附近作往复性的来回运动 振动的普遍性与重要性 ＊ 日常生活：钟表、音乐、家用电器、运输工具等 ＊ 工程实际：机械与土建工程（机床、房屋、桥梁结构） 航空航天、海洋工程(船舶、海洋平台、卫星太阳帆板等) 2 振动的普遍性、重要性、危害与利用 ＊ 对人体危害：电锯、电钻、灭火风机、噪声（纺织厂、钢厂、打桩、潜艇等）、舒适性（乘车、船、坦克） ＊ 影响加工精度、测量精度（机床、光弹仪、水准仪） ＊ 损坏仪器仪表、机器(汽车、航天) ＊ 破坏结构物（房屋、桥梁、塔架等） ＊运输破坏（鸡蛋、瓷器、玻璃等易碎物品） ＊ 钟表 ＊音乐(二胡、永乐大钟、射水盆、音箱等) ＊振动筛、振动输送、振动打桩、振捣器等 ＊ 诊断病情(超声波、心电图等) ＊ 破案(声音) ＊ 振动测试、监测、监控（钢绳拉力、钢弦应变计、裂纹识别、故障诊断） ＊减振(九江大桥路灯、深圳埃菲尔铁塔) ＊振动系统的三种元件： 1)弹性元件：弹簧（广义）K 2)惯性元件：质量、转动惯量M，J 3)阻尼元件：阻尼系数C §1-4 动荷载的定义和分类 荷载： 荷载三要素： 荷载分类： 作用在结构上的主动力 大小、方向和作用点 作用时间： 作用位置： 对结构产生的动力效应： 恒载 活载 固定荷载 移动荷载 静荷载 动荷载 输入 input 输出 Output 结构体系 静力响应 静荷载 位移 内力 应力 刚度、约束杆件尺寸 截面特性 大小 方向 作用点 结构体系 动力响应 输入 input 输出 Output 动荷载 动位移 加速度 速度 动应力 动力系数 随时间变化 质量、刚度阻尼、约束频率、振型 大小 方向 作用点 时间变化 数值 时间函数 结构动力体系 大小、方向和作用点不随时间变化或变化很缓慢的荷载。 静荷载： 动荷载： 大小、方向或作用点随时间变化很快的荷载。 是否会使结构产生显著的加速度 快慢标准： 质量运动加速度所引起的惯性力与荷载相比是否可以忽略 显著标准： 动荷载的定义 荷载在大小、方向或作用点方面随时间变化，使得质量运动加速度所引起的惯性力与荷载相比大到不可忽略时，则把这种荷载称为动荷载。 问题：你知道有哪些动荷载？ *