工程力学结构动力学复习题

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结构动力学试卷

结构动力学试卷
2z(t) u(t) z(t)
c 2k
m k
3、 已知线性 MDOF 系统的运动方程为 mu + cu + ku = p(t) ,试导出线性
加速度法的积分递推公式。(14 分)
4、 试列出图示等截面均质梁的运动偏微分方程和边界条件以及振型满足 的正交性条件。(14 分)
v(x,t)
m
p(t)
ρA EI
+
4 7
⎧2⎫
⎪ ⎨
2
⎪ ⎬
⎪⎩− 3⎪⎭
+
5 154
⎪⎨⎧−43⎪⎬⎫⎟⎟⎞Z ⎪⎩ 1 ⎪⎭⎟⎠
cos
Ωt
=
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨−−31762
⎪ ⎪⎪⎬Z ⎪ ⎪ ⎪⎭
cos
Ωt
=
⎧ 3.33 ⎫ ⎪⎨− 0.833⎪⎬mm ⎪⎩ − 17.5 ⎪⎭
cos
Ωt
7 第 9 页,共 11 页
结构动力学试题
0
3
3
∫ K = L EAψ ′2 (x)dx + kψ 2 (0) + kψ 2 (L) = 4EA + 2k = 6k
0
L
p(t) = P(t)ψ (0) = P(t)
2、 图示 SDOF 系统受到基础运动 z(t)=ZcosΩt 的作用,试求 (1) 列出系统的相对运动 w=u-2z 满足的方程; (2) 确定固有频率和阻尼比; (3) 用复频响应法求相对运动产生的稳态响应。(14 分)
,解出 Δui
=
2( Δui Δti
− ui )
④ Δui
=
(ui
+
1 2
ui Δti
+

结构动力学试题及答案

结构动力学试题及答案

结构动力学试题及答案(本文按试题和答案格式进行编写)试题一:1. 请问什么是结构动力学?2. 简述结构动力学的研究对象和主要内容。

3. 结构动力学分析常用的方法有哪些?4. 结构动力学分析中常用的数学模型有哪些?5. 结构动力学的应用领域有哪些?答案一:1. 结构动力学是研究结构在外力作用下的动态响应及其稳定性的学科。

2. 结构动力学的研究对象是各种工程结构,主要内容包括结构的振动、冲击响应、瞬态响应和稳态响应等。

3. 结构动力学分析常用的方法有模态分析法、频率响应分析法、时程分析法等。

4. 结构动力学分析中常用的数学模型有单自由度体系、多自由度体系、连续体系等。

5. 结构动力学的应用领域广泛,包括建筑结构工程、桥梁工程、风力发电机组、地震工程等。

试题二:1. 结构动力学分析中,模态分析的基本原理是什么?2. 简述模态分析的步骤和计算方法。

3. 常用的模态分析软件有哪些?4. 请问什么是结构的固有频率和阻尼比?5. 结构的模态振型对结构动力响应有什么影响?答案二:1. 模态分析是基于结构的振动特性,通过求解结构的固有频率、模态振型和阻尼比等参数,来研究结构的动力响应。

2. 模态分析的步骤包括建立结构有限元模型、求解结构的固有频率和模态振型、计算结构的阻尼比等。

常用的计算方法有有限元法、拉普拉斯变换法等。

3. 常用的模态分析软件有ANSYS、ABAQUS、MSC.NASTRAN等。

4. 结构的固有频率是结构在无外力作用下自由振动的频率,阻尼比是结构振动过程中能量耗散的程度。

5. 结构的模态振型对结构动力响应有很大影响,不同的模态振型会导致不同的振动特性和反应。

试题三:1. 结构动力学分析中,频率响应分析的基本原理是什么?2. 简述频率响应分析的步骤和计算方法。

3. 频率响应分析和模态分析有什么区别?4. 结构的频率响应函数和传递函数有什么区别?5. 频率响应分析在结构设计中的应用有哪些?答案三:1. 频率响应分析是研究结构在单频激励下的响应特性,通过求解结构的频率响应函数,来获得结构的响应。

工程力学考试题及答案

工程力学考试题及答案

工程力学考试题及答案第一部分:选择题(共40分,每题2分,共20小题)1.以下哪个是工程力学的基本概念?A.质量B.速度C.功率D.电流答案:A 质量2.以下哪个是工程力学的单位?A.米B.牛顿C.度D.秒答案:B 牛顿3.下列哪个是牛顿第一定律?A.质体静止B.速度恒定C.加速度不断变化D.物体受到力时才会运动答案:B 速度恒定4.物体所受的外力大小等于物体运动状态发生改变时的惯性力,这是牛顿的哪个定律?A.一定律B.二定律C.三定律D.四定律答案:B 二定律5.哪个是工程力学中动力学的研究对象?A.平衡结构B.静力学C.运动结构D.变形结构答案:C 运动结构第二部分:填空题(共30分,每空2分,共15空)1.牛顿的第一定律也叫_______定律。

答案:惯性定律2.________是测量物体运动速度的物理量。

答案:速度3.牛顿的第三定律也叫________定律。

答案:作用与反作用定律4._______是测量物体运动加速度的物理量。

答案:加速度5._______是测量物体质量大小的物理量。

答案:质量第三部分:简答题(共30分,每题10分,共3题)1.简述牛顿的三大定律。

答案:牛顿的第一定律是运动物体保持匀速直线运动或静止状态,直至受到外力的作用;牛顿的第二定律是物体所受的合力等于物体质量乘以加速度;牛顿的第三定律是每个作用力都有一个等大相反方向的反作用力。

2.什么是动力学学?答案:动力学是力及物体的相互作用,研究物体的运动状态和运动规律。

3.简述质量和重力的区别。

答案:质量是物体所拥有的物质量大小;重力是地球对物体的吸引力,是一种力的作用。

以上就是工程力学考试题及答案,希望可以帮助大家更好地理解和掌握工程力学知识。

祝大家考试顺利!。

结构动力学与应用考试试题

结构动力学与应用考试试题

结构动力学与应用考试试题一、选择题1. 结构动力学是研究结构在______时的力学响应和形态相互关系的学科。

A. 静力学B. 动力学C. 热力学D. 光力学2. 结构的固有频率是指结构在______下产生共振的频率。

A. 外加荷载B. 自激振动C. 静力平衡D. 温度变化3. 结构动力学分析中常用的求解方法包括有限元法、模态超级法和______法等。

A. 静力平衡法B. 频率响应法C. 换能法D. 变位法4. 结构动力学分析常用的传递函数表示为______。

A. H(ω) = X(ω) / F(ω)B. H(ω) = F(ω) / X(ω)C. X(ω) = F(ω) / H(ω)D. F(ω) = X(ω) / H(ω)5. 结构的阻尼比对于结构动力学响应的影响是______。

A. 提高结构的刚度和强度B. 减小结构的固有频率C. 显著改变结构的失稳现象D. 不影响结构的动力响应6. 结构在动力荷载作用下的振动响应可以通过______分析得到。

A. 弹性力学理论B. 弹塑性力学理论C. 塑性力学理论D. 极限平衡理论7. 结构地震反应的计算方法一般可以分为几种类型?A. 1种B. 2种C. 3种D. 4种8. 结构地震反应计算中常用的几种简化方法包括等效静力法、反应谱法和______法。

A. 位移反应法B. 达比法C. 传递函数法D. 干涉法9. 结构动力学与应用在哪些领域具有广泛的应用?A. 建筑结构设计B. 地震工程C. 桥梁工程D. 所有选项都正确10. 结构动力学的研究对于提高建筑物和桥梁的______具有重要意义。

A. 施工速度B. 建筑安全性C. 建筑造价D. 建筑使用寿命二、填空题1. 结构动力学研究的核心是研究______和______之间的相互关系。

2. 结构固有频率是由结构的______和______决定的。

3. 结构在动力荷载作用下的振动分析可以采用______方法。

4. 结构地震反应计算中的等效静力法是通过将______引入到结构动力方程中进行计算的。

(完整word版)年结构动力学试卷及答案,推荐文档

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华中科技大学土木工程与力学学院《结构动力学》考试卷2011~2012学年度(下)1、试确定图示各体系的动力自由度,忽略弹性杆件自身的质量。

(16分)解:(1)2个动力自由度 (2)3个动力自由度 (3)2个动力自由度 (4)1个动力自由度(1)(2)m(3)(4)m2、试求图示结构的自振频率ω(15分)解:图示结构为单自由度体系,以横梁转角ϕ为自由度。

由0A M =∑ 有: 22200lm x dx ml kl ϕϕϕ⋅⋅⋅⋅++=⎰化简得:()303klm m ϕϕ⋅⋅+=+∴自振频率ω=3、如图所示体系,各杆长为l ,EI=常数,1处有集中质量m ,2处受动力偶()M t =Msin tθ;θ(14分)解:结构体系的1M 、p M 如下图所示:tm m B3111122=2EI 233l l l l EIδ⎛⎫∴⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭21111sin sin 236MMl l l M t t EI EI θθ⎛⎫∆=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭ ∴体系微分方程为:()321112sin 36M t lMl y m y m y t EI EI δθ⋅⋅⋅⋅⎛⎫⎛⎫=-+∆=-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭33sin 24EI My y t ml mlθ⋅⋅⇒+⋅=⋅ 2max23331133344622M M Ml y EI EI EI ml ml EIml ml ml θ∴=⋅=⋅=--- ∴惯性力幅值22max3362EI Ml MI m y m ml EI lθ==⋅⋅=M M MMMl1t θ4、图示(a )所示梁的跨中有一台电动机,实测得此梁自由振动时跨中点位移时程曲线如图所示(b ),周期T=0.06s ,若忽略梁的分布质量。

(20分)试求:(1)阻尼比ξ;(2)共振时的动力系数β;(3)共振时电动机每分钟的转数 n ;(4)若电动机转数为600r/min ,由于其离心力引起梁中点稳态的振幅为2mm ,求共振时的振幅A 。

结构动力学例题复习题含答案-2021年推荐必备

结构动力学例题复习题含答案-2021年推荐必备

结构动力学例题复习题第十六章结构动力学【例 16- 1 】不计杆件分布质量和轴向变形,确定图 16-6 所示刚架的动力自由度。

图 16-6【解】各刚架的自由度确定如图中所示。

这里要注意以下两点:1.在确定刚架的自由度时,引用受弯直杆上任意两点之间的距离保持不变的假定。

根据这个假定并加入最少数量的链杆以限制刚架上所有质量的位置,则刚架的自由度数目即等于所加链杆数目。

2.集中质量的质点数并不一定等于体系的自由度数,而根据自由度的定义及问题的具体情形确定。

【例 16- 2 】试用柔度法建立图 16-7a 所示单自由度体系,受均布动荷载作用的运动方程。

【解】本题特点是,动荷载不是作用在质量上的集中荷载。

对于非质量处的集中动荷载的情况,在建立运动方程时,一般采用柔度法较为方便。

设图 a 质量任一时刻沿自由度方向的位移为 y (向下为正)。

把惯性力、阻尼力及动荷载,均看作是一个静荷载,则在其作用下体系在质量处的位移y ,由叠加原理(见图 b 、 c 、 d 及 e ),则式中,,。

将它们代入上式,并注意到,,得图 16-7经整理后可得式中,,称为等效动荷载或等效干扰力。

其含义为:直接作用于质量上所产生的位移和实际动荷载引起的位移相等。

图 a 的相当体系如图 f 所示。

【例 16- 3 】图 16-8 a 为刚性外伸梁, C 处为弹性支座 , 其刚度系数为,梁端点 A 、 D 处分别有和质量,端点 D 处装有阻尼器 c ,同时梁 BD 段受有均布动荷载作用,试建立刚性梁的运动方程。

【解】因为梁是刚性的,这个体系仅有一个自由度,故它的动力响应可由一个运动方程来表达,方程可以用直接平衡法来建立。

这个单自由度体系可能产生的位移形式如图 b 所示,可以用铰 B 的运动作为基本量,而其它一切位移均可利用它来表示。

图 16-8以顺时针向为正。

则 A 点有位移和加速度; D 点有位移和加速度及速度; C 点约束反力为。

由,有将惯性力、阻尼力及约束反力代入上式,得经整理,运动方程为小结:例 16- 2 及例 16- 3 讨论的是单自由度的一般情况下的运动方程的建立。

结构动力学复习题全解

结构动力学复习题全解
结构动力学
*本章讨论结构在动力荷载作用下的反应。 **学习本章注重动力学的特征------惯性力。 *结构动力计算的目的在于确定结构在动力荷载作用下的位移、内力等量值随时间变化 的规律,从而找出其最大值作为设计的依据。 *动力学研究的问题:动态作用下结构或构件的强度、刚度及稳定性分析。 一、 本章重点 1.振动方程的建立 2.振动频率和振型的计算 3.振型分解法求解多自由度体系 4.最大动位移及最大动应力 二、 基础知识 1.高等数学 2.线性代数 3.结构力学 三、 动力荷载的特征 1.大小和方向是时间 t 的函数 例如:地震作用,波浪对船体的作用,风荷载,机械振动等 2.具有加速度,因而产生惯性力 四、 动力荷载的分类 1.周期性动力荷载 例如:①机械运转产生的动力荷载,②打桩时的锤击荷载。 P(t) P(t)

Δt 时间内,干扰力的作用近似的看作是初速度为 v (t ) = 的自由振动。 由(3)式可知:
p∆t p ( ∆t ) 2 ,初位移为 y(t ) = =0 m 2m
y(t ) = y 0 cosωt +
v0 p∆t sinωt sinωt = ω mω
---------------------(9)
& (t ) FD= - C y
,称为粘滞阻尼力,阻尼力 与运动方向相反。
一切引起振动衰减的因素均称为阻尼,包括 EI ①材料的内摩擦引起的机械能转化为热能消失 ②周围介质对结构的阻尼(如,空气的紫力) ③节点,构件与支座连接之间的摩擦阻力 ④通过基础散失的能量 2.弹性恢复力 FE= - K y(t) ,K 为侧移刚度系数,弹性恢复力 与运动方向相反。 3.惯性力
,阻尼系数为 C ,横梁具有分布质量 m =
m L

结构动力学试题

结构动力学试题

结构动力学试题一、选择题1. 结构动力学中的“动力响应”是指:A. 结构在静态载荷下的变形B. 结构在动态载荷下的变形C. 结构的自然频率D. 结构的阻尼比2. 单自由度系统的周期公式为:A. T = 2π√(m/k)B. T = 2π√(k/m)C. T = 2π/mD. T = π√(m/k)3. 多自由度系统的振型分解法是基于以下哪个原理?A. 结构的对称性B. 结构的不确定性C. 结构的线性叠加原理D. 结构的能量守恒原理4. 在地震分析中,反应谱方法的主要优点是:A. 考虑了地震动作用的非线性B. 可以处理任意形状的地震波形C. 能够直接给出结构的响应结果D. 适用于快速评估结构的地震安全性5. 结构阻尼比的增大通常会导致:A. 自然频率的提高B. 振幅的减小C. 周期的延长D. 响应的不稳定二、填空题1. 在结构动力学中,________是用来描述结构在动态载荷作用下的运动状态。

2. 动态载荷下,结构的响应可以通过________方法进行求解,该方法基于结构振动的线性叠加原理。

3. 地震波的________特性对结构的响应有显著影响,因此在进行地震分析时需要特别考虑。

4. 结构的阻尼比可以通过________方法进行实验测定,以评估结构的能量耗散能力。

5. 在进行结构动力分析时,通常需要将结构简化为________自由度系统,以便于计算和分析。

三、简答题1. 请简述单自由度系统与多自由度系统的区别及其各自的适用场景。

2. 描述地震波的基本特性,并解释为什么需要对其进行频谱分析。

3. 说明结构阻尼对动力响应的影响,并讨论如何通过设计来提高结构的阻尼性能。

四、计算题1. 一个单自由度系统的质量为500 kg,刚度为2000 N/m。

请计算该系统的自然频率和阻尼比为0.05时的周期。

2. 假设一个结构在地震作用下的最大加速度为0.3g,其中g为重力加速度(9.81 m/s²),请使用反应谱方法计算该结构在自然频率为2Hz时的响应加速度。

结构动力学试题及答案

结构动力学试题及答案

结构动力学试题及答案一、选择题1. 在结构动力学中,下列哪项不是描述结构动力响应的参数?A. 自然频率B. 阻尼比C. 静力平衡D. 模态阻尼2. 以下哪个不是结构动力学分析中的常用方法?A. 模态分析B. 时域分析C. 频域分析D. 静力分析二、简答题1. 简述结构动力学中模态分析的目的和重要性。

2. 描述阻尼对结构动力响应的影响。

三、计算题1. 假设一个单自由度系统,其质量为m,刚度为k,初始位移为x0,初始速度为v0。

若外力为F(t) = F0 * sin(ωt),求该系统在任意时间t的位移响应。

答案一、选择题1. 正确答案:C. 静力平衡解析:静力平衡是静力学的概念,与结构动力学无关。

2. 正确答案:D. 静力分析解析:静力分析是分析结构在静载荷作用下的响应,而结构动力学分析动态载荷下的结构响应。

二、简答题1. 模态分析的目的在于识别结构的自然振动特性,包括自然频率、阻尼比和模态形状。

它的重要性在于:- 预测结构在动态载荷下的响应。

- 为控制结构的振动提供基础数据。

- 优化设计,提高结构的抗震性能。

2. 阻尼对结构动力响应的影响主要表现在:- 减少振动幅度,提高结构的稳定性。

- 改变系统的自然频率和模态形状。

- 影响系统的动态响应时间。

三、计算题1. 单自由度系统的位移响应可以通过以下步骤求解:- 写出系统的动力学方程:m * d²x/dt² + c * dx/dt + k * x = F(t)- 应用初始条件:x(0) = x0, v(0) = v0- 应用外力:F(t) = F0 * sin(ωt)- 通过傅里叶变换或拉普拉斯变换求解方程。

- 应用逆变换得到位移响应的解析解或数值解。

位移响应的一般形式为:x(t) = X * cos(ωt - φ) + Y *sin(ωt - φ),其中X和Y是与系统参数和初始条件有关的常数,φ是相位角。

具体的数值需要根据系统参数和初始条件进行计算。

《工程力学》复习题及答案

《工程力学》复习题及答案

《工程力学》复习题及答案一、填空题1、工程力学包括、、和动力学的有关内容。

2、力的三要素是力的、、。

用符号表示力的单位是或。

3、力偶的三要素是力偶矩的、和。

用符号表示力偶矩的单位为或。

4、常见的约束类型有约束、约束、约束和固定端约束。

5、低碳钢拉伸时的大致可分为、、和阶段。

6、剪切变形的特点是工件受到一对大小、方向、作用线且相距很近的外力作用。

7、圆轴扭转的变形特点是:杆件的各横截面绕杆轴线发生相对,杆轴线始终保持。

8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条。

9、静定梁可分为三种类型,即、和。

10、是指由无数个点组成的不变形系统。

11、规定动点对于定参考系的运动称为运动。

动点对于动参考系的运动称为运动,把动参考系对于定参考系的运动称为运动。

12、平面汇交力系平衡的解析条件是:力系中所有的力在投影的代数均为。

13、在工程中受拉伸的杆件,其共同的特点是:作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴线,杆件发生方向,伸长或压缩。

14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影,等于在同一轴上投影的,此称为空间力系的。

15、力矩的大小等于和的乘积。

通常规定力使物体绕矩心时力矩为正,反之为负。

16、大小,方向,作用线的两个力组成的力系,称为力偶。

力偶中二力之间的距离称为,力偶所在的平面称为。

17、力的平将作用在刚体某点的力平移到刚体上别指定一点,而不改变原力对刚体的作用效果,则必须附加一力偶,其力偶矩等于。

18、构件的强度是指的能力;构件的刚度是指的能力;构件的稳定性是指的能力。

二、判断题:(对的画“√”,错的画“×”)1、力的可传性定理,只适用于刚体。

()2、两物体间相互作用的力总是同时存在,并且两力等值、反向共线,作用在同一个物体上。

()3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时,力矩等于零。

()4、力偶无合力,且力偶只能用力偶来等效。

()5、柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动,只能给物体提供拉力。

结构动力学简答题

结构动力学简答题

结构力学简答题1、结构动力分析的目的:是确定结构在动力荷载作用下的内力和变形,并通过动力分析确定结构的动力特性。

1、动力荷载的类型:(1)是否随时间变化:静荷载和动荷载(2)是否已预先确定:确定性荷载和非确定性荷载(3)随时间变化的规律:周期荷载:简谐荷载和非简谐周期荷载;非周期荷载:冲击荷载和一般任意荷载。

2、结构动力计算的特点:(1)动力反应要计算全部时间点上的一系列解,比静力计算复杂且要消耗很多的计算时间。

(2)由于动力反应中结构的位置随时间迅速变化,从而产生惯性力,惯性力对结构的反应又产生重要影响。

3、结构离散化的方法:集中质量法、广义坐标法、有限元法。

本质是无限自由度问题转化为有限自由度的过程。

4、有限元法:(1)与广义坐标法相似,有限元法采用了形函数的概念,但不同于广义坐标法在全部体系上插值,而是采用了分片的插值,因此形函数的表达式可以相对简单。

(2)与集中质量法相比,有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量,具有直接、直观的优点,与集中质量法相同。

5、广义坐标:能决定质点系几何位置的彼此独立的量。

选择原则:解题方便。

6、动力自由度:结构体系在任意瞬时的一切可能的变形中,决定全部质量位置所需的独立参数的数目。

动力自由度不完全取决于质点的数目,也与结构是否静定有关。

静力自由度:确定体系在空间中的位置所需的独立参数的数目。

前者是由于系统的弹性变形而引起的各质点的位移分量,后者是指结构中的刚体由于约束不足而产生的刚体位移。

7、有势力:(1)每一个力的大小和方向只决定于体系所有各质点的位置。

(2)体系从某一位置到另一位置所做的功只决定于质点的始末位置,而与路径无关。

(3)沿任何封闭路线所作的功为零。

8、实位移:如果位移不仅满足约束方程,而且满足运动方程和初始条件,则称为体系的实位移。

可能位移:满足所有约束方程的位移称为体系的可能位移。

虚位移:在某一固定时刻,体系在约束许可的情况下产生的任意组微小位移。

《工程力学》复习题及答案

《工程力学》复习题及答案

《工程力学》复习题及答案一、填空题1、工程力学包括、、和动力学的有关内容。

2、力的三要素是力的、、。

用符号表示力的单位是或。

3、力偶的三要素是力偶矩的、和。

用符号表示力偶矩的单位为或。

4、常见的约束类型有约束、约束、约束和固定端约束。

5、低碳钢拉伸时的大致可分为、、和阶段。

6、剪切变形的特点是工件受到一对大小、方向、作用线且相距很近的外力作用。

7、圆轴扭转的变形特点是:杆件的各横截面绕杆轴线发生相对,杆轴线始终保持。

8、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条。

9、静定梁可分为三种类型,即、和。

10、是指由无数个点组成的不变形系统。

11、规定动点对于定参考系的运动称为运动。

动点对于动参考系的运动称为运动,把动参考系对于定参考系的运动称为运动。

12、平面汇交力系平衡的解析条件是:力系中所有的力在投影的代数均为。

13、在工程中受拉伸的杆件,其共同的特点是:作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴线,杆件发生方向,伸长或压缩。

14、空间汇交力系的合力在任意一个坐标轴上的投影,等于在同一轴上投影的,此称为空间力系的。

15、力矩的大小等于和的乘积。

通常规定力使物体绕矩心时力矩为正,反之为负。

16、大小,方向,作用线的两个力组成的力系,称为力偶。

力偶中二力之间的距离称为,力偶所在的平面称为。

17、力的平将作用在刚体某点的力平移到刚体上别指定一点,而不改变原力对刚体的作用效果,则必须附加一力偶,其力偶矩等于。

18、构件的强度是指的能力;构件的刚度是指的能力;构件的稳定性是指的能力。

二、判断题:(对的画“√”,错的画“×”)1、力的可传性定理,只适用于刚体。

()2、两物体间相互作用的力总是同时存在,并且两力等值、反向共线,作用在同一个物体上。

()3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时,力矩等于零。

()4、力偶无合力,且力偶只能用力偶来等效。

()5、柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动,只能给物体提供拉力。

结构动力学习题

结构动力学习题

第九章 结构动力计算一、是非题1、结构计算中,大小、方向随时间变化的荷载必须按动荷载考虑。

2、忽略直杆的轴向变形,图示结构的动力自由度为4个。

3、仅在恢复力作用下的振动称为自由振动。

4、单自由度体系其它参数不变,只有刚度EI 增大到原来的2倍,则周期比原来的周期减小1/2。

5、图 a 体 系 的 自 振 频 率 比 图 b 的 小 。

l /2l /2l /2l /2(a)(b)6、单 自 由 度 体 系 如 图 ,W =98.kN ,欲 使 顶 端 产 生 水平 位 移 ∆=001.m ,需 加 水 平 力 P =16kN ,则 体 系 的 自振 频 率 ω=-40s 1。

∆7、结构在动力荷载作用下,其动内力与动位移仅与动力荷载的变化规律有关。

8、由于阻尼的存在,任何振动都不会长期继续下去。

9、桁 架 ABC 在 C 结 点 处 有 重 物 W ,杆 重 不 计 ,EA 为 常 数 ,在 C 点 的 竖 向 初 位 移 干 扰 下 ,W 将 作 竖 向 自 由 振 动 。

AC10、不 计 阻 尼 时 ,图 示 体 系 的 运 动 方 程 为 :m m X X h EI EI EI EI X X P t 00148242424012312⎡⎣⎢⎤⎦⎥⎧⎨⎩⎫⎬⎭+--⎡⎣⎢⎤⎦⎥⎧⎨⎩⎫⎬⎭=⎧⎨⎩⎫⎬⎭()二、选择题1、图 示 体 系 ,质 点 的 运 动 方 程为 :A .()()()y l P s in m y EI =-77683θ t /;B .()()m y EI y lP s in /+=19273θ t ;C .()()m y EI y l P s in /+=38473θ t ;D .()()()y l P s in m y EI =-7963θ t / 。

ll0.50.52、在 图 示 结 构 中 ,若 要 使 其 自 振 频 率 ω增 大 ,可 以A .增 大 P ;B .增 大 m ;C .增 大 E I ; D .增 大 l 。

工程力学复习试题及答案-知识归纳整理

工程力学复习试题及答案-知识归纳整理

知识归纳整理工程力学复习题及答案一、填空题1、力的三要素是力的(大小)、 (方向) 、(作用点) 。

用符号表示力的单位是 (N)或(KN)。

2、力偶的三要素是力偶矩的(大小)、(转向)和(作用面的方位)。

用符号表示力偶矩的单位为(N·m)或(KN·m)。

3、常见的约束类型有(柔性 )约束、(光滑接触面 )约束、( 光滑铰链 )约束和固定端约束。

4、低碳钢拉伸时的大致可分为( 线弹性阶段 )、(屈服阶段)、( 强化阶段)和(颈缩)阶段。

5、在工程设计中工程构建不仅要满足强度要求,( 刚度 )要求和稳定性要求,还要符合经济方面的要求。

6、圆轴扭转的变形特点是:杆件的各横截面绕杆轴线发生相对( 转动 ),杆轴线始终保持( 直线 )。

7、平面弯曲变形的变形特点是杆的轴线被弯成一条( 曲线 )。

8、静定梁可分为三种类型,即( 简支梁)、( 外伸梁 )和(悬臂梁)。

9、( 刚体)是指由无数个点组成的不变形系统。

10、由构件内一点处切取的单元体中,切应力为零的面称为( 主平面 )。

11、平面汇交力系平衡的解析条件是:力系中所有的力在(任选两个坐档轴上)投影的代数均为( 零 )。

12、在工程中受拉伸的杆件,其共同的特点是:作用于杆件上的外力或外力的合力的作用线与构件轴线( 重合 ),杆件发生( 沿轴线 )方向,伸长或压缩。

13、空间汇交力系的合力在任意一具坐标轴上的投影,等于(各分力 )在同一轴上投影的(代数和),此称为空间力系的(合力投影定理 )。

14、力矩的大小等于(力)和(力臂)的乘积。

通常规定力使物体绕矩心(逆时针转动)时力矩为正,反之为负。

15、大小( 相等 ),方向(相反),作用线(相互平行)的两个力组成的力系,称为力偶。

力偶中二力之间的距离称为(力偶臂),力偶所在的平面称为(力偶的作用面)。

16、圆轴扭转时,横截面上任意点处的切应力沿横截面的半径呈( 线性 )分布。

17、构件的强度是指( 构件反抗破坏 )的能力;构件的刚度是指( 构件反抗变形 )的能力;构件的稳定性是指(构件保持其原有几何平衡状态)的能力。

结构动力学基础知识(典型例题分析)

结构动力学基础知识(典型例题分析)

分析:
图 2a
图 2b
(1)由于结构对称,质量分布对称,所以质点 m 无水平位移,只有竖向位移,此桁架为单 自由度体系。
( ) ∑ (2)
挠度系数: δ 11
=
1 EA
FN2l
=
l EA
1+
2
(3) 自振频率:ω = 1 mδ11
3. 计算图 3a 结构的自振频率,设各杆的质量不计。
图 3a
图 3b
一、自由度 1. 判断自由度的数量。
典型例题分析(动力学)
二、单自由度体系的自振频率 1. 试列出图 1a 结构的振动方程,并求出自振频率。EI=常数。
分析:
图 1a
图 1b M1
图 1c M2
(1) 质点 m 的水平位移 y 为由惯性力和动荷载共同作用引起: y = δ11 (− m&y&) + δ12 Fp (t ) 。
( M 2 = Y (2)T MY (2) = 1 4.6)⎢⎣⎡20m m0 ⎥⎦⎤⎜⎜⎝⎛ 41.6⎟⎟⎠⎞ = 22.16m
F1(t) = Y (1)T Fp (t) = (1

0.44)⎜⎜⎝⎛
Fp (t
0
)⎟⎟⎠⎞
=
Fp
(t
)
F2 (t) = Fp (t)
(6)
求正则坐标:突加荷载时ηi (t)
y2 (t) = −0.44η1(t) + 4.6η2 (t)
五、能量法求第一自振频率
1. 试用能量法求 1a 梁具有均布质量 m=q/8 的最低频率。
[ ] 已知:位移形状函数:Y (x) = q 3l 2 x2 − 5lx3 + 2x4 48EI

(完整版)结构动力学-习题解答

(完整版)结构动力学-习题解答
7-1(a)试求图示体系的自振频率与周期。

11
5 48
l3 EI
;
3.098
EI ml 3
;
l/2
ml 3 T 2.027 ;
EI
m
EI y1(t)
l
l/2 l/2
l/4
7-1(b)试求图示体系的自振频率与周期。
解: 求柔度系数: 用位移法或力矩分配法 求单位力作用引起的弯矩图(图a); 将其与图b图乘,得
48EI 2k
T 2 ( 1 l3 1 )m
48 EI 2k
m
k EI
k
l/2
l/2
7-3 试求图示体系质点的位移幅值和最大弯矩值。
已知 0.6
l
解:
yst
FPl 3 EI
m
y1(t)
1
1
2
/
2
1.5625
位移幅值
A
yst
1.5625
FPl 3 EI
2l
yst
11
5 3
l3 EI
1 11
l
X11 0.4612 ; X12 4.336
X 21
X 22
12 7.965 EI / ml 3
2 2
65.53EI
/
ml 3
1 2.822 EI / ml3
8-6.试求图示刚架的自振频率和振型。设楼面质量分别为m1=120t和m2=100t,
柱的质量已集中于楼面, 柱的线刚度分别为i1=20MN.m和i2=14MN.m,横梁
m 2 A 0.3375 FP
l/2
EI=常数
FP sin t
2l
FP
FPl

结构动力学结构动力学试卷(练习题库)(2023版)

结构动力学结构动力学试卷(练习题库)(2023版)

结构动力学结构动力学试卷(练习题库)1、结构动力计算与静力计算的主要区别是什么?2、什么是动力自由度,确定体系动力自由度的目的是什么?3、结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别?4、结构的动力特性一般指什么?5、什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般有哪些?什么是等效粘滞阻尼?6、采用集中质量法、广义位移法(坐标法)和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系,它们采用的手7、建立运动微分方程有哪几种基本方法?各种方法的适用条件是什么?8、直接动力平衡法中常用的有哪些具体方法?它们所建立的方程各代表什么条件?9、刚度法与柔度法所建立的体系运动方程间有何联系?各在什么情况下使用方便?10、计重力与不计重力所得到的运动方程是一样的吗?11、自由振动的振幅与哪些量有关?12、什么叫动力系数,动力系数大小与哪些因素有关?单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样?13、若要避开共振应采取何种措施?14、增加体系的刚度一定能减小受迫振动的振幅吗?15、突加荷载与矩形脉冲荷载有何差别。

16、平断面假定17、弯曲要素18、梁的边界条件19、叠加原理20、三弯矩方程21、平断面假定22、梁的边界条件23、叠加原理24、三弯矩方程25、虚位移原理26、虚力原理27、位能驻值原理28、板条梁29、开口和闭口薄壁杆件。

30、应力的重新分布。

31、几何不变体32、自由度33、多余约束34、超静定结构35、形常数和载常数36、试简述影响线与内力图的区别?37、力法和位移法的解题思路?38、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系,因而可以用作工程结构。

39、有多余约束的体系一定是几何不变体系。

40、计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。

41、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中,不仅指明了必需的约束数目,而且指明了这些约束必须满足的条件。

42、静定结构的全部内力及反力,只根据平衡条件求得,且解答是唯一的。

工程力学结构动力学复习题

工程力学结构动力学复习题

工程力学结构动力学复习题一、简答题1、结构的动力特性主要指什么?对结构做动力分析可分为哪几个阶段?2、何谓结构的振动自由度?它与机动分析中的自由度有何异同?3、何谓动力系数?简谐荷载下动力系数与哪些因素有关?4、动力荷载与静力荷载有什么区别?动力计算与静力计算的主要差别是什么?5、为什么说结构的自振频率和周期是结构的固有性质?怎样改变他们?6、简述振型分解法是如何将耦联的运动方程解耦的.7、时域法求解与频域法求解振动问题各有何特点?8、什么叫动力系数,动力系数大小与哪些因素有关?单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样?答:动力放大系数是指动荷载引起的响应幅值与动荷载幅值作为静荷载所引起的结构静响应之比值。

简谐荷载下的动力放大系数与频率比、阻尼比有关。

当惯性力与动荷载作用线重合时,位移动力系数与内力动力系数相等;否则不相等。

原因是:当把动荷载换成作用于质量的等效荷载时,引起的质量位移相等,但内力并不等效,根据动力系数的概念可知不会相等。

9、振型正交性的物理意义是什么?振型正交性有何应用?答:由振型关于质量、刚度正交性公式可知,i振型上的惯性力在,振型上作的虚功为0。

由此可知,既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功,那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。

换句话说,当一个体系只按某一主振型振动时,不会激起其他主振型的振动。

这说明各个主振型都能单独出现,彼此线性无关。

这就是振型正交的物理意义。

一是可用于校核振型的正确性;二是在已知振型的条件下,可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。

而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示,在受迫振动分析中,利用振型的正交性,在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕。

10、什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般有哪些?什么是等效粘滞阻尼?答:振动过程的能量耗散称为阻尼。

产生阻尼的原因主要有:材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。

《结构动力学》试卷

《结构动力学》试卷

《结构动力学》试题A 卷一、填空题。

(11分)1、右图所示振动体系不计杆件的轴向变形,则 动力自由度数目是 。

(3分)2、单自由度体系只有当阻尼比ξ 1时才会产生振动现象。

(3、已知结构的自振周期s T 3.0=,阻尼比04.0=ξ,质量m 在0,300==v mm y 的初始条件下开始振动,则至少经过 个周期后振幅可以衰减到mm 1.0以下。

(3分)4、多自由度框架结构顶部刚度和质量突然变 时,自由振动中顶部位移很大的现象称 。

(3分)二、判断以下说法是否正确,对错误的说法加以改正。

(6×3分=18分)1、凡是大小、方向、作用点位置随时间变化的荷载,在结构动力计算中都必须看作动力荷载。

( )2、超静定结构体系的动力自由度数目一定等于其超静定次数。

( )3、为了避免共振,要错开激励频率和结构固有频率,一般通过改变激励频率来实现。

( )4、求冲击荷载作用下结构的反应谱曲线时一般不计阻尼的影响。

( )5、求静定的多自由度体系的频率和振型,一般采用刚度法比采用柔度法方便。

( )6、用瑞利法时若取重量作用下的静变形曲线为试函数,求得的基频的精度不高。

( )三、选择题。

(6×3分=18分)1、对单自由度体系的自由振动,下列说法正确的是( )A C 、振幅和初相角仅与初始条件有关 2、图示(a )、(b A 、b a ωω<B 、∞→EA 时b a ωω≈C 、0→EA 时b a ωω≈D 、b a ωω=3、(1)无阻尼的自由振动(2)不计阻尼,零初始条件下t P θsin 产生的过渡阶段的振动 (3)有阻尼的自由振动(4)突加荷载引起的无阻尼强迫振动 A 、(1)(2)(3) B 、(1)(2)(4) C 、(2)(3) D 、(1)(4)一、填空题。

(11分)1、2 (3分)2、< (3分)3、14 (3分)4、小鞭梢效应(3分)二、判断以下说法是否正确,对错误的说法加以改正。

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工程力学结构动力学复习题一、简答题1、结构的动力特性主要指什么?对结构做动力分析可分为哪几个阶段?2、何谓结构的振动自由度?它与机动分析中的自由度有何异同?3、何谓动力系数?简谐荷载下动力系数与哪些因素有关?4、动力荷载与静力荷载有什么区别?动力计算与静力计算的主要差别是什么?5、为什么说结构的自振频率和周期是结构的固有性质?怎样改变他们?6、简述振型分解法是如何将耦联的运动方程解耦的.7、时域法求解与频域法求解振动问题各有何特点?8、什么叫动力系数,动力系数大小与哪些因素有关?单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样?答:动力放大系数是指动荷载引起的响应幅值与动荷载幅值作为静荷载所引起的结构静响应之比值。

简谐荷载下的动力放大系数与频率比、阻尼比有关。

当惯性力与动荷载作用线重合时,位移动力系数与内力动力系数相等;否则不相等。

原因是:当把动荷载换成作用于质量的等效荷载时,引起的质量位移相等,但内力并不等效,根据动力系数的概念可知不会相等。

9、振型正交性的物理意义是什么?振型正交性有何应用?答:由振型关于质量、刚度正交性公式可知,i 振型上的惯性力在j 振型上作的虚功为0。

由此可知,既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功,那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。

换句话说,当一个体系只按某一主振型振动时,不会激起其他主振型的振动。

这说明各个主振型都能单独出现,彼此线性无关。

这就是振型正交的物理意义。

一是可用于校核振型的正确性;二是在已知振型的条件下,可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。

而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示,在受迫振动分析中,利用振型的正交性,在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕。

10、什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般有哪些?什么是等效粘滞阻尼?答:振动过程的能量耗散称为阻尼。

产生阻尼的原因主要有:材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。

当然,也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。

阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。

粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。

粘滞阻尼理论的优点是便于求解,但其缺点是与往往实际不符,为扬长避短,按能量等效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数,这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。

11、计重力与不计重力所得到的运动方程是一样的吗?答:如果计与不计重力时都相对于无位移的位置来建立运动方程,则两者是不一样的。

但如果计重力时相对静力平衡位置来建立运动方程,不计重力仍相对于无位移位置来建立,则两者是一样的。

12、刚度法与柔度法所建立的体系运动方程间有何联系?各在什么情况下使用方便?答:刚度法与柔度法建立的运动方程在所反映的各量值之间的关系上是完全一致的。

由于刚度矩阵与柔度矩阵互逆,刚度法建立的运动方程可转化为柔度法建立的方程。

一般说来,对于单自由度体系,求[δ]和求[k]的难易程度是相同的,因为它们互为倒数,都可以用同一方法求得,不同的是一个已知力求位移,一个已知位移求力。

对于多自由度体系,若是静定结构,一般情况下求柔度系数容易些,但对于超静定结构就要根据具体情况而定。

若仅从建立运动方程来看,当刚度系数容易求时用刚度法,柔度系数容易求时用柔度法。

13、建立运动微分方程有哪几种基本方法?各种方法的适用条件是什么?答:常用的有3 种:直接动力平衡法、虚功原理、变分法(哈密顿原理)。

直接动力平衡法是在达朗贝尔原理和所设阻尼理论下,通过静力分析来建立体系运动方程的方法,也就是静力法的扩展,适用于比较简单的结构。

利用虚功原理的优点是:虚功为标量,可以按代数方式相加。

而作用于结构上的力是矢量,它只能按矢量叠加。

因此,对于不便于列平衡方程的复杂体系,虚功方法较平衡法方便。

哈密顿原理的优点:不明显使用惯性力和弹性力,而分别采用对动能和势能的变分代替。

因而对这两项来讲,仅涉及标量处理,即能量。

而在虚功原理中,尽管虚功本身是标量,但用来计算虚功的力和虚位移则都是矢量。

14、采用集中质量法、广义位移法(坐标法)和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系,它们采用的手法有何不同?答:集中质量法:将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上,认为其他地方没有质量。

质量集中后,结构杆件仍具有可变形性质,称为“无重杆”。

广义坐标法:在数学中常采用级数展开法求解微分方程,在结构动力分析中,也可采用相同的方法求解,这就是广义坐标法的理论依据。

所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。

考虑了质点间均匀分布质量的影响(形状函数),一般来说,对于一个给定自由度数目的动力分析,用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。

有限元法:有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。

一般的广义坐标中,广义坐标是形函数的幅值,有时没有明确的物理意义,并且在广义坐标中,形状函数是针对整个结构定义的。

而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标,且形函数是定义在分片区域的。

在有限元分析中,形函数被称为插值函数。

综上所述,有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点:(l) 与广义坐标法相似,有限元法采用了形函数的概念。

但不同于广义坐标法在整体结构上插值(即定义形函数),而是采用了分片的插值,因此形函数的表达式(形状)可以相对简单。

(2) 与集中质量法相比,有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量,具有直接、直观的优点,这与集中质量法相同。

15、什么是振型,它与哪些量有关?答:振型是多自由度体系所固有的属性,是体系上所有质量按相同频率作自由振动时的振动形状。

它仅与体系的质量和刚度的大小、分布有关,与外界激励无关。

16、振型正交性的物理意义是什么?振型正交性有何应用?答:由振型关于质量、刚度正交性公式可知,i 振型上的惯性力在j 振型上作的虚功为0。

由此可知,既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功,那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。

换句话说,当一个体系只按某一主振型振动时,不会激起其他主振型的振动。

这说明各个主振型都能单独出现,彼此线性无关。

这就是振型正交的物理意义。

一是可用于校核振型的正确性;二是在已知振型的条件下,可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。

而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示,在受迫振动分析中,利用振型的正交性,在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕。

二、填空题1、有阻尼受迫振动的动力大系数()[]2/1222d2)1(ξββμ+-=,其中ξ为,β表示。

当ξ为定值时,β= ,dμ最大,最大值为。

2、单自由度系统在简谐荷载作用下,当激励频率ω远远小于结构固有频率时,动力放大系数d μ ,表明 ;当激励频率ω远远大于结构固有频率时,动力放大系数d μ ,表明 。

3、对称体系在对称荷载作用下,只有当荷载频率与 自振频率相等时才发生共振,当荷载频率与 自振频率相等时不发生共振。

4、当阻尼比1=ξ,阻尼称为 ,这种情况下系统 (发生/不发生)振动。

当 ,这种情况下由于阻尼过大,系统的运动为 。

5、单自由度体系只有当阻尼比ξ 1时才会产生振动现象。

6、已知结构的自振周期s T 3.0=,阻尼比04.0=ξ,质量m 在0,300==v mm y 的初始条件下开始振动,则至少经过 个周期后振幅可以衰减到mm 1.0以下。

7、右图所示振动体系不计杆件的轴向变形,则动力自由度数目是 。

8、单自由度体系只有当阻尼比ξ 1时才会产生振动现象。

三、判断以下说法是否正确,对错误的说法加以改正。

1、凡是大小、方向、作用点位置随时间变化的荷载,在结构动力计算中都必须看作动力荷载。

( )2、超静定结构体系的动力自由度数目一定等于其超静定次数。

( )3、为了避免共振,要错开激励频率和结构固有频率,一般通过改变激励频率来实现。

( )4、求冲击荷载作用下结构的反应谱曲线时一般不计阻尼的影响。

( )5、求静定的多自由度体系的频率和振型,一般采用刚度法比采用柔度法方便。

( )6、用瑞利法时若取重量作用下的静变形曲线为试函数,求得的基频的精度不高。

( )四、选择题。

(3×3分=9分)1、对单自由度体系的自由振动,下列说法正确的是( )A 反 C 、振幅和初相角仅与初始条件有关 2、图示(a )、(b )两个单自由度体系,则两者固有频率的关系为( ) A 、b a ωω<、B 、∞→EA 时b a ωω≈C 、0→EA 时b a ωω≈ D 、b a ωω=3、单自由度体系的下列哪些振动是简谐振动?( ) (1)无阻尼的自由振动(2)不计阻尼,零初始条件下t P θsin 产生的过渡阶段的振动(3)有阻尼的自由振动(4)突加荷载引起的无阻尼强迫振动 A 、(1)(2)(3) B 、(1)(2)(44、右A 、很小 B 、很大C 、接近静位移st yD 、接近静位移st ∆5、关于A C 、频率与自由度坐标的选取有关6、A 、1,3 B 、2,2C 、3,1D 、4,0五、计算题1. 单自由度系统已知m=100kg ,系统的自振频率和周期;(22. 如图刚架系统,已知mg=20kN ,EI=5000kN/m ,立柱无质量,该=9.8m/s -2,(1)试求图示刚架侧移振动时的自振频率和周期;(2)若初始位移10mm ,初始速度0.1m/s ,试求t=1.0s 时的位移和速度(3)若阻尼比10.=ξ,试求自振频率和周期.3.图示梁受简谐荷载t P θsin 作用,kN P 20=,s /801=θ,kg m 300=,26109m N EI ⋅⨯=,梁长m l 4=,支座B 的弹簧刚度3/48l EI k =。

试求(1)无阻尼时梁中点总位移幅值;(2)阻尼比05.0=ξ梁的最大动弯矩。

4.图示简支梁跨中有质量m ,支座A 受动力矩Msin θt 作用,不计梁的质量。

求质点的动位移和支座A 处的动转角。

m解:动荷载不作用在质点上,不能直接用公式,需建立振动方程。

建立方程的依据:质点的位移由动力矩Msinθt和惯性力- m&y&(t)共同产生。

A端的转角也由动力矩Msinθt和惯性力- m&y&(t)共同产生。

为此,①出动力矩为1 及惯性力为1时在质点及A 端处产生的位移及转角。

5. 图示结构中,=EI 常数,忽略杆件自重及阻尼影响,试求自振频率和振型。

6. 已知图示二层刚架结构中kg 10100m 3⨯=,m kN 10200k 3/⨯=,即各楼层面的质量和各层的侧移劲度已知,试按振型分解法计算图示结构的最大位移。

设θ=βω(ω为基频)。

P(t)=psin θt7.下图所示剪切型刚架的质量已集中在横梁上,t m t m 140,25021==,横梁抗弯刚度为无穷大,各柱的线刚度为m MN i m MN i m MN i ⋅=⋅=⋅=12,18,24321。

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