动力学基础知识(惯性力、阻尼等)
动力学的基本原理和公式
动力学的基本原理和公式动力学是研究物体运动规律的学科,它是物理学中的一个重要分支。
在物理学和工程学中,动力学常被用来研究物体的运动及其背后的力学原理。
本文将讨论动力学的基本原理和公式,并且探讨它们的应用。
一、牛顿第一定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,是动力学的基础。
它表明一个物体如果处于力的作用下保持静止或匀速运动,那么该物体的质量的大小会影响这个运动的性质。
这个定律可以用公式表示为:F = ma其中,F为物体所受到的力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律是动力学中最为重要的定律之一。
它表明一个力作用在一个物体上时,物体将发生加速度的变化。
其数学表达式为:F = ma根据牛顿第二定律,如果一个力作用在一个物体上,那么物体的质量越大,所产生的加速度就越小;而如果力不变,质量越小,所产生的加速度就越大。
三、牛顿第三定律牛顿第三定律表明对于任何两个物体之间的相互作用,力的大小相等,方向相反。
换句话说,如果一个物体对另一个物体施加了一个力,那么另一个物体也会产生一个大小相等、但方向相反的力。
这个定律可以用以下公式表示:F₁₂ = -F₂₁其中,F₁₂代表物体1对物体2施加的力,F₂₁代表物体2对物体1施加的力。
四、动能公式动能是物体具有的由于运动而产生的能力。
根据动力学的原理,动能可以用以下公式计算:K = 1/2mv²其中,K代表动能,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
五、动量公式动量是物体运动的性质之一,它表示物体在运动中具有的一种量。
动量可以用以下公式计算:p = mv其中,p代表动量,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
六、引力公式引力是动力学中另一个重要的概念,它是地球或其他天体对物体的吸引力。
引力可以用以下公式计算:F =G × (m₁m₂)/r²其中,F代表引力的强度,G代表万有引力常数,m₁和m₂代表两个物体的质量,r代表两个物体之间的距离。
高三物理动力学知识点总结
高三物理动力学知识点总结一、动力学的定义和基本概念动力学是物理学的一个分支,主要研究物体运动的原因和规律。
在动力学中,我们关注物体的质量、速度、加速度等基本概念。
1.1 质量质量是物体所具有的惯性大小,是动力学中的基本量。
质量的单位是千克(kg)。
1.2 速度速度是物体在单位时间内移动的距离,是描述物体运动快慢的物理量。
速度的单位是米每秒(m/s)。
1.3 加速度加速度是物体速度变化的快慢和方向的物理量。
加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。
二、牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动规律的三个基本定律,分别为:2.1 第一定律(惯性定律)惯性定律指出,一个物体若不受外力作用,或所受外力合力为零,则物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
2.2 第二定律(加速度定律)加速度定律指出,一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比,与它的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
用公式表示为:F = ma,其中F为外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
2.3 第三定律(作用与反作用定律)作用与反作用定律指出,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上。
三、动力学方程动力学方程是描述物体运动状态的数学表达式。
常见的动力学方程有:3.1 一维动力学方程一维动力学方程为:v = u + at,其中v为物体的末速度,u为物体的初速度,a 为物体的加速度,t为物体运动的时间。
3.2 二维动力学方程二维动力学方程为:v² = u² + 2as,其中v为物体的末速度,u为物体的初速度,a为物体的加速度,s为物体运动的位移。
四、动力学中的重要概念4.1 动量动量是物体的质量与速度的乘积,是描述物体运动状态的物理量。
动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
4.2 动量守恒定律动量守恒定律指出,在一个没有外力作用的系统中,系统的总动量保持不变。
动力学知识点小结
动力学知识点小结动力学是物理学的一个重要分支,它主要研究物体的运动与所受力之间的关系。
在我们的日常生活和众多科学领域中,动力学都有着广泛的应用。
接下来,让我们一起深入了解一下动力学的关键知识点。
首先,我们来谈谈牛顿运动定律。
这是动力学的基础,由艾萨克·牛顿爵士提出。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,它指出:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
这意味着如果一个物体没有受到力的作用,它要么静止不动,要么就会一直以恒定的速度直线运动。
比如说,在光滑水平面上滑行的冰球,如果没有摩擦力和其他外力的影响,它会一直滑下去。
牛顿第二定律是动力学中非常核心的一个定律。
它表明,物体的加速度与作用在它上面的合力成正比,与物体的质量成反比。
用公式表达就是 F = ma ,其中 F 是合力,m 是物体的质量,a 是加速度。
这个定律告诉我们,当我们对一个物体施加更大的力时,它的加速度就会更大;而如果物体的质量越大,要产生相同的加速度就需要更大的力。
例如,推动一辆小汽车比推动一辆大卡车要容易得多,因为大卡车的质量大,需要更大的力才能产生相同的加速度。
牛顿第三定律指出,相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
比如,当你站在地上用力推墙时,墙也会以同样大小的力推你,只是因为墙的质量很大,所以它的运动不明显。
接着,我们说一说常见的力。
重力是大家都非常熟悉的一种力,它的大小等于物体的质量乘以重力加速度,方向总是竖直向下。
比如苹果从树上掉落,就是因为受到了重力的作用。
摩擦力在我们的生活中也无处不在。
它可以分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
静摩擦力是当物体有相对运动趋势但还没有发生相对运动时产生的力;滑动摩擦力则是当物体在表面上滑动时产生的阻力;滚动摩擦力相对较小,比如车轮滚动时受到的阻力。
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力等因素有关。
另外,还有弹力。
动力学基础知识总结
动力学基础知识总结动力学是物体运动的研究,主要研究物体的运动规律和力的作用。
在学习动力学的过程中,我们需要了解一些基础知识,包括质点、牛顿三定律、动力学方程等内容。
下面将对这些基础知识进行总结。
一、质点质点是研究物体运动的一种理想化模型,它忽略了物体的形状和大小,仅考虑了物体的质量以及物体所受到的外力。
质点的运动可用一个点来表示,该点称为质点的“质心”。
二、牛顿三定律1. 第一定律:也称为惯性定律,它指出:如果物体上没有合外力作用,或者合外力的矢量和为零,则物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,也就是“物体的运动状态不会自发改变”。
2. 第二定律:也称为加速度定律,它指出:物体受到的合外力等于物体的质量乘以其加速度,即F = ma。
其中,F为物体所受合外力的矢量和,m为物体的质量,a为物体的加速度。
该定律说明了力是引起物体加速度变化的原因。
3. 第三定律:也称为作用-反作用定律,它指出:任何两个物体之间的相互作用力,其大小相等、方向相反,且作用在两个物体上。
简单来说,作用力与反作用力是一对相互作用力。
三、动力学方程动力学方程是描述物体运动规律的方程。
对于质点运动来说,它的动力学方程可以用牛顿第二定律来表示,即F = ma。
这里的F是物体所受合外力的矢量和,m是物体的质量,a是物体的加速度。
通过对动力学方程的求解,我们可以得到物体的运动轨迹和速度变化情况。
在实际问题中,动力学方程的求解可以采用不同的方法,比如分析法、数值法等。
四、运动学和动力学的关系运动学研究的是物体的运动规律,而动力学研究的是物体运动的原因。
可以说,动力学是运动学的基础。
通过运动学我们可以了解物体的位置、速度和加速度等信息,而动力学可以告诉我们物体之所以如此运动的原因。
总结:动力学是物体运动的研究,它包括了质点、牛顿三定律和动力学方程等基础知识。
质点是物体运动的理想化模型,忽略了物体的形状和大小。
牛顿三定律包括了惯性定律、加速度定律和作用-反作用定律,它们描述了物体运动的规律。
动力学知识点
动力学知识点动力学是研究物体运动、相互作用、改变运动状态的学科,它运用数学和物理原理来描述物体的运动规律。
在日常生活中,各种运动现象都与动力学相关,例如浆棒、自行车、电梯等等。
本文将介绍一些动力学知识点,帮助读者更好地理解运动学的重要性。
一、牛顿第一定律——惯性定律牛顿第一定律也称为惯性定律,指的是物体在没有受到力的作用时,将始终保持静止或匀速运动的状态。
在实际生活中,这个定律可以举出很多例子,例如在一辆自行车刹车时,人仍然会匀速前行;或者是在一个物体上施加力时,物体仅在力的作用下发生运动。
二、牛顿第二定律——动力学定律牛顿第二定律也称为动力学定律,它描述了物体所受合力与物体运动状态之间的关系。
具体而言,物体所受的合力等于物体的质量乘上加速度,即F=ma。
这个定律可以用来计算物体所受的力和加速度,并帮助我们了解物体如何受到力的影响来改变运动状态。
例如,在我们熟知的地球引力的作用下,苹果从树上落下的速度就可以用牛顿第二定律来解释。
三、牛顿第三定律——作用反作用定律牛顿第三定律也称为作用反作用定律,指的是两个物体之间相互作用的力具有同等大小、方向相反的特性。
例如,当一个人在地上跳时,他会将地面向下推一定程度,地面也会向他反推同等力的距离。
在这种情况下,如果人和地面的质量相等,则两个物体以相等的速度和力互相推离。
四、动量守恒定律动量守恒定律描述了在相互作用过程中动量守恒的现象。
其意义在于,当两个物体之间相互作用时,它们的总动量将始终保持不变。
具体而言,在碰撞或爆炸时,动量的总和是相等的,因此一个物体的动量增加,另一个物体的动量必然会减小。
例如,在日常生活中,汽车的碰撞就是不能违反动量守恒定律的经典案例。
五、角动量守恒定律角动量守恒定律描述了在相互作用过程中角动量守恒的现象。
其中“角动量”指的是物体旋转时的动量,是一个向量,并且旋转轴和速度之间的乘积。
在不受外部力矩影响的情况下,一个物体的角动量将始终保持不变。
《动力学基础》课件
动力学研究物体之间的能量转化过程,例如动能转化为势能。
工作和功
力在物体上所做的功,用于描述能量的转移和转化。
动力学方程和解析解
动力学方程是用于描述物体运动的数学方程,通过解析解可以计算物体的位 置、速度和加速度随时间的变化。
运动状态和轨迹描述
运动状态
位置、速度和加速度是描述物体运动状态的关键参数。
牛顿力学与运动定律
1
第一定律
任何物体在受力平衡的情况下,将保持静止或匀速直线运动。
2
第二定律
物体运动的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
3
第三定律
对于每一个作用力,存在一个大小相等、方向相反的反作用力。
动力学中的力和能量
力的分类
重力、摩擦力、弹力、电磁力等,作用于物体上的力会影响其运动状态。
《动力学基础》PPT课件
本PPT课件将介绍动力学基础的定义和概述,牛顿力学与运动定律,动力学中 的力和能量,动力学方程和解析解,运动状态和轨迹描述,动力学应用举例, 以及结论和总结。
动力学基础:定义和概述
动力学是研究物体运动的学科,涵盖了力、速度、加速度等关键概念。本节将介绍动力学的基本定义,并概述其在 物理学中的重要性。
轨迹描述
物体的轨迹可以是直线、曲线、圆周等各种形状。
动力学应用举例
1 机械系统
2 天体运动
3 生物力学
动力学理论在机械工程中的 应用,如车辆运动和机械结 构设计。
通过动力学模型解,如人体运动和力学特性 研究。
结论和总结
本次《动力学基础》PPT课件系统地介绍了动力学的定义和概述,牛顿力学与 运动定律,动力学中的力和能量,动力学方程和解析解,运动状态和轨迹描 述,动力学应用举例,并总结了课件内容。感谢各位的聆听!
高考物理动力学知识点讲解
高考物理动力学知识点讲解在高考物理中,动力学是一个非常重要的部分,它涉及到物体的运动以及引起运动变化的原因。
理解和掌握动力学的知识点对于解决物理问题、提高考试成绩至关重要。
接下来,让我们一起深入探讨一下高考物理中常见的动力学知识点。
首先,我们来认识牛顿第一定律。
牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
这一定律揭示了物体具有保持原有运动状态的特性,即惯性。
惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
比如说,一辆重型卡车比一辆小汽车更难改变其运动状态,就是因为重型卡车的质量大,惯性大。
接下来是牛顿第二定律,这是动力学中的核心定律。
牛顿第二定律表明:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F = ma,其中 F 是合力,m是物体的质量,a 是加速度。
这个定律告诉我们,当对物体施加一个力时,物体的加速度会随之改变。
例如,当我们用力推一个箱子,如果推力越大,箱子的加速度就越大;而如果箱子质量很大,要使其产生相同的加速度,就需要更大的力。
然后是牛顿第三定律,即两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
比如,我们站在地面上,脚对地面施加一个压力,地面同时也会给脚一个大小相等、方向相反的支持力。
这一定律在分析物体之间的相互作用时非常有用。
在解决动力学问题时,我们常常会遇到两类基本问题。
一类是已知物体的受力情况,求物体的运动情况。
这就需要我们先根据牛顿第二定律求出加速度,然后再结合运动学公式求出速度、位移等物理量。
另一类是已知物体的运动情况,求物体的受力情况。
此时,我们要先通过运动学公式求出加速度,然后再根据牛顿第二定律求出合力,进而分析各个力的大小和方向。
让我们通过一个具体的例子来理解。
假设一个质量为 5kg 的物体,在水平方向受到一个大小为 20N 的拉力,同时受到一个大小为 10N 的摩擦力,求物体的加速度。
动力学基础知识梳理
动力学基础知识梳理在我们日常生活和科学研究中,动力学是一个十分重要的概念。
它帮助我们理解物体的运动以及引起运动的原因。
那么,什么是动力学呢?让我们一起来梳理一下动力学的基础知识。
首先,我们要明确动力学的研究对象是物体的运动以及与运动相关的力。
力是改变物体运动状态的原因,这是动力学的核心观点。
当一个物体受到力的作用时,它的速度会发生改变,可能会加速、减速或者改变运动方向。
在动力学中,有几个重要的物理量需要我们了解。
第一个就是力(F),力的单位是牛顿(N)。
力可以是推力、拉力、摩擦力、重力等等。
力的大小、方向和作用点都会影响力对物体的作用效果。
速度(v)也是动力学中的关键量,它描述了物体运动的快慢和方向。
速度的变化率就是加速度(a)。
加速度反映了物体在单位时间内速度的改变程度。
如果一个物体的速度在增加,那么它具有正的加速度;如果速度在减小,就具有负的加速度。
接下来,我们要认识牛顿运动定律,这是动力学的基石。
牛顿第一定律指出,任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态。
这一定律揭示了物体具有惯性,惯性的大小只与物体的质量(m)有关,质量越大,惯性越大。
牛顿第二定律是 F = ma,它表明了力、质量和加速度之间的定量关系。
当一个物体受到的合力不为零时,就会产生加速度,加速度的大小与合力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律告诉我们,两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
比如,当你推一个箱子时,箱子也会对你施加一个大小相等、方向相反的力。
在实际问题中,我们经常会遇到重力的作用。
重力(G)的大小可以用 G = mg 来计算,其中 g 是重力加速度,约为 98 m/s²。
在地球上不同的位置,g 的值会略有不同。
摩擦力也是常见的力之一。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力在物体没有相对运动时起作用,其大小会根据外力的变化而变化,但有一个最大值。
动力学基础知识
动力学基础知识动力学是研究物体运动及其产生的原因和规律的学科。
它是力学的一个重要分支,主要研究物体在力的作用下的运动规律。
了解动力学的基础知识对于理解物体的运动行为和解决实际问题具有重要意义。
本文将介绍动力学的基本概念、Newton定律以及重要的运动学公式。
一、动力学基本概念1. 力与质量在动力学中,力是导致物体运动变化的原因。
力的大小和方向决定了物体的运动状态。
常见的力包括重力、摩擦力、弹力等。
质量是物体所固有的属性,代表物体对于外力改变运动状态的抵抗能力。
质量越大,物体对力的抵抗能力越大。
2. 加速度与力的关系根据Newton第二定律,力的大小与物体的质量和加速度有关。
力的大小等于质量乘以加速度,即F=ma,其中F表示力,m表示质量,a表示加速度。
根据这个定律,当力增大时,物体的加速度也会增大,反之亦然。
3. 动量守恒定律动量是描述物体运动状态的物理量,是质量和速度的乘积。
动量守恒定律指出,在没有外力作用下,一个系统的总动量保持不变。
这意味着在碰撞等过程中,物体的总动量在碰撞前后保持相等。
二、Newton定律Newton定律是描述物体运动规律的基本原理,共有三条:1. Newton第一定律(惯性定律):一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
这意味着物体的速度将保持不变,或者保持匀速直线运动。
2. Newton第二定律(动力学定律):物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度,即F=ma。
这个定律揭示了力对物体运动状态的影响,描述了力与物体运动和加速度的关系。
3. Newton第三定律(作用-反作用定律):所有相互作用的物体之间都会产生相等大小、方向相反的作用力。
这意味着对于任何一个物体施加的力,都会受到同样大小、方向相反的反作用力。
三、运动学公式运动学公式描述了物体运动的规律,其中包括位移、速度和加速度的关系。
1. 位移和速度的关系位移是物体从初始位置到最终位置的位移变化量。
初中物理动力学知识点归纳
初中物理动力学知识点归纳物理学是一门研究物质运动、力和能量的科学。
而动力学则是研究物体运动的力学分支之一。
在初中阶段,学生们需要掌握一些基本的动力学知识,下面将对初中物理动力学的知识点进行归纳。
1. 速度和加速度速度是物体在单位时间内位移的变化量,通常用V表示。
速度的计算公式为V = ΔS / Δt,其中ΔS表示位移的变化量,Δt表示时间的变化量。
加速度是速度变化的快慢,通常用a表示。
加速度的计算公式为a = ΔV / Δt。
初中物理中经常会使用简单的数值计算来解决速度和加速度的问题。
2. 牛顿第一定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出物体在没有外力作用时,会保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体会保持其原有的状态,除非有外力作用改变其状态。
例如,当我们在平坦的路面上踩刹车时,车辆会停下来,因为刹车提供了一个与行驶方向相反的力。
3. 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了力和物体加速度之间的关系。
它的数学表达为F = ma,其中F表示力,m表示物体的质量,a表示加速度。
根据这个定律,我们可以计算物体所受到的力或物体的加速度。
4. 牛顿第三定律牛顿第三定律,也被称为作用-反作用定律,指出物体之间的力是成对的,并且大小相等、方向相反。
例如,当我们在桌子上放置一本书时,书会受到地球的引力而向下压,而地球也受到书的引力反作用力而向上压。
这个定律给了我们解释和理解许多力的作用和反作用的情况。
5. 阻力阻力是物体在运动中受到的一种阻碍力,它的大小与物体运动速度和介质性质有关。
阻力的方向通常与物体的运动方向相反。
当物体运动时,阻力会减慢物体的运动速度。
例如,当我们骑自行车时,空气阻力会使我们需要更多的功才能保持运动。
6. 力的合成与分解力的合成与分解是一种重要的概念,在解决实际问题时非常有用。
力的合成是指两个或多个力的合力的求解过程,而力的分解是指将一个力分解为两个或多个力的过程。
合成与分解力的技巧可以帮助我们处理许多复杂的力和运动问题。
动力学基础知识梳理
动力学基础知识梳理动力学是物理学中研究物体运动规律的领域,它主要关注物体受力和速度、加速度等因素之间的相互关系。
本文将对动力学的基础知识进行梳理,帮助读者更好地理解这一重要物理学分支。
一、力的概念和力的作用力是动力学的基础概念之一,定义为使物体发生变化(比如加速度、形状改变等)的原因。
力的作用可以描述为三个要素:力的大小、方向和作用点。
1.1 力的大小力的大小通常用牛顿(N)作为单位。
力的大小可以通过测量物体的质量和加速度来计算。
牛顿第二定律指出,力等于质量乘以加速度:F = m ×a。
其中,F表示力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
1.2 力的方向力的方向是力所施加的物体的运动方向。
对于力的方向,我们常常采用坐标系,将力的方向与坐标轴建立关联。
1.3 力的作用点力的作用点是指力所施加的物体上的一个特定点。
在力同时作用于物体的多个点时,物体上不同点受到的力有可能不同。
二、牛顿三定律牛顿三定律是动力学中的重要法则,它描述了力与物体运动之间的关系。
2.1 第一定律:惯性定律牛顿第一定律也称作惯性定律,它表明物体在没有受到外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。
若物体受到外力,则它将发生加速度变化。
2.2 第二定律:动量定律牛顿第二定律也称作动量定律,它给出了力、质量和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度:F = m × a。
2.3 第三定律:作用-反作用定律牛顿第三定律也称作作用-反作用定律,它指出对于任何一对相互作用的物体,它们之间的作用力与反作用力的大小相等、方向相反,并且作用在不同的物体上。
三、动力学中的其他重要概念除了力和牛顿三定律,动力学中还有其他一些重要概念需要掌握。
3.1 弹性碰撞弹性碰撞是指碰撞过程中物体之间能量守恒的现象。
在弹性碰撞中,物体之间的动能和动量都能够得到保持。
3.2 动能和势能动能是物体由于其运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
动力学基础知识(惯性力、阻尼等)
惯性力惯性系:相对于地球静止或作匀速直线运动的物体非惯性系:相对地面惯性系做加速运动的物体平动加速系:相对于惯性系作变速直线运动,但是本身没有转动的物体.例如:在平直轨道上加速运动的火车转动参考系:相对惯性系转动的物体.例如:转盘在水平面匀速转动惯性力:指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就彷佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力。
因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力。
当系统存在一加速度a时,则惯性力的大小遵从公式:F=-ma例如,当公车煞车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来彷佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力。
然而只有作用在公车的煞车以及轮胎上的摩擦力使公车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象注意:惯性力和离心力一样,是没有施力物体的,所以从力的要素来看,是不存在这样的力的。
那么为什么要有这样一个概念呢?简单一点讲是为了满足牛顿运动定律在非惯性系中的数学表达形式不变而引入的。
所谓非惯性系,简单一点将就是做变速运动的参考系。
所以说到底,所谓惯性力和离心力就是在一个加速运动的参考系中观察到的物体惯性的表达形式,是为了计算方便而人为引入的一个概念。
ANSYS中的动力学分析1动力学分析是用来确定惯性(质量效应)和阻尼起重要作用时的结构或构件动力学特性的技术。
2“动力学特性”可能指的是下面的一种或几种类型-振动特性:结构振动方式和振动频率-随时间变化载荷的效应(例如:对结构位移和应力的效应)-周期(振动)或随机载荷的效应3动力学分析类型-模态分析:确定结构的振动特性-瞬态动力学分析:计算结构对时间变化载荷的响应-谐响应分析:确定结构对稳态简谐载荷的响应-谱分析:确定结构对地震载荷的响应-随机振动分析:确定结构对随机震动的影响动力学基本概念和术语包括:通用运动方程;求解方法;建模要考虑的因素;质量矩阵;阻尼1 通用运动方程其中:[M]=结构质量矩阵[C]=结构阻尼矩阵[K]=结构刚度矩阵{F}=随时间变化的载荷函数{u}=节点位移矢量{u}=节点速度矢量{u}=节点加速度矢量-模态分析:设定F(t)=0,而矩阵[C]通常被忽略-谐响应分析:假设F(t)和u(t)都是谐函数,如X*sin(ωt),其中X是振幅,ω是单位为弧度/秒的频率-瞬态动力学分析:方程保持上述的形式2 求解方法-模态叠加法:确定结构的固有频率和模态,乘以正则化坐标,然后加起来用以计算位移解。
动力学知识总结
动力学知识总结一、基本概念动力学是研究物体运动规律的科学,主要研究力、质量和运动之间的关系。
在动力学中,存在着一些基本概念,如力、质量、加速度、速度等。
- 力:指物体间相互作用的原因,描述物体运动状态的影响因素。
- 质量:物体所具有的物质内容,是物体惯性的度量。
- 加速度:物体在单位时间内速度变化的快慢,描述物体加速或减速的情况。
- 速度:物体在单位时间内所经过的距离。
二、牛顿运动定律牛顿运动定律是动力学的基础,主要包括三个定律:1. 第一定律(惯性定律):物体在没有外力作用下,保持静止或匀速直线运动。
2. 第二定律(力的作用定律):物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
3. 第三定律(作用反作用定律):任何两个物体之间的相互作用力,都有相同大小、方向相反。
三、运动方程运动方程是描述物体运动规律的数学方程,主要包括以下几种:1. 位移方程:描述物体在平均速度下的位移。
2. 速度方程:描述物体在匀加速运动下的速度。
3. 加速度方程:描述物体在匀加速运动下的加速度。
四、应用领域动力学的知识在很多领域有着广泛的应用,如机械工程、物理学、建筑学等。
在这些领域中,人们可以利用动力学的规律来设计和优化相应的系统,提高工作效率和安全性。
五、总结动力学知识是研究物体运动规律的基础,包括基本概念、牛顿运动定律、运动方程等内容。
了解和应用动力学的知识能够帮助我们更好地理解和解决与物体运动有关的问题。
> 注意:以上内容为简要总结,并未对每个概念和定律进行详细阐述,具体内容需要根据实际需求深入学习与了解。
动力学知识点总结
动力学知识点总结动力学是研究力的起源和力的作用下物体的运动规律的科学。
它是力学的一个重要分支,包括牛顿定律、运动方程、动能、势能、角动量、动量守恒定律、能量守恒定律等内容。
动力学在物理学、工程学、天文学、生物学等领域都有广泛的应用。
1. 牛顿定律牛顿定律是动力学的基础,包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出如果物体受到外力作用,则物体将产生加速度,即物体的速度将发生变化。
牛顿第二定律,也称为运动定律,指出物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
即F=ma,其中F为物体所受的合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
牛顿第三定律,也称为作用与反作用定律,指出两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
2. 运动方程运动方程描述了物体在外力作用下的运动规律。
对于一维运动,运动方程可以写成x=x0+v0t+1/2at^2,v=v0+at,其中x为物体的位移,x0为初始位移,v为物体的速度,v0为初始速度,a为物体的加速度,t为时间。
3. 动能和势能动能是物体由于运动而具有的能量,通常用K表示,其计算公式为K=1/2mv^2,其中m 为物体的质量,v为物体的速度。
势能是物体由于位置而具有的能量,通常用U表示,其计算公式为U=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
4. 角动量角动量是描述物体旋转运动的物理量,通常用L表示,其计算公式为L=Iω,其中I为物体的转动惯量,ω为物体的角速度。
5. 动量守恒定律动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,系统的总动量保持不变。
即Σp=Σp',其中Σp为系统的初始总动量,Σp'为系统的最终总动量。
6. 能量守恒定律能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,系统的总能量保持不变。
即ΣE=ΣE',其中ΣE为系统的初始总能量,ΣE'为系统的最终总能量。
综上所述,动力学是研究物体在力的作用下的运动规律的科学,包括牛顿定律、运动方程、动能、势能、角动量、动量守恒定律、能量守恒定律等内容。
动力学基本原理
动力学基本原理动力学是研究物体运动的一门科学,涉及力、质量、加速度和速度等概念。
它的基本原理是牛顿三定律,即惯性定律、动量定律和作用反作用定律。
第一,惯性定律:物体会保持其运动状态,直到有外力干扰。
这意味着如果一个物体处于静止状态,则它将始终保持静止,直到有力使其运动。
同样,如果一个物体正在运动,它将继续以相同的速度和方向运动,除非有力改变它的状态。
这个定律解释了为什么在没有阻力或摩擦力的情况下,物体可以继续运动。
第二,动量定律:动量是物体的运动属性,定义为物体的质量乘以其速度。
动量定律表明物体的动量随时间的变化率等于物体所受的外力。
外力会改变物体的动量,如果物体受到的力增加,则其动量也增加。
这个定律解释了为什么巨大的力会使物体加速,而小的力则只会产生微弱的影响。
第三,作用反作用定律:任何作用力都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。
这意味着每当一个物体施加力于另一个物体时,被施加力的物体也会以相同的大小但反向的力作用于施加力的物体。
这个定律解释了为什么一个人站在滑冰板上,当他把脚迅速向后推时,滑冰板也会向前移动。
因为人对滑冰板施加的力使滑冰板对人施加反向力。
以上三个定律共同构成了动力学的基本原理。
它们共同揭示了物体运动的规律和力的作用方式。
因此,在研究物体的运动过程中,我们可以根据这些基本原理预测和解释物体的运动行为。
除了这些基本原理,动力学还涉及其他重要的概念和原理。
其中一个是动能,它是物体由于其运动而具有的能量。
动能取决于物体的质量和速度,其公式为动能= 1/2 ×质量 ×速度的平方。
根据动能定理,力所做的功等于物体动能的变化量。
另一个重要原理是动量守恒定律。
它指出,在没有外力干扰的情况下,系统的总动量保持不变。
这意味着一个物体的增加动量必须与另一个物体的减少动量相等。
动量守恒定律被广泛应用于各种物理现象和实验中,如碰撞和爆炸。
动力学的研究对于理解和解释各种自然现象以及工程应用具有重要意义。
动力学基础知识(惯性力、阻尼等)
惯性力惯性系:相对于地球静止或作匀速直线运动的物体非惯性系:相对地面惯性系做加速运动的物体平动加速系:相对于惯性系作变速直线运动,但是本身没有转动的物体.例如:在平直轨道上加速运动的火车转动参考系:相对惯性系转动的物体.例如:转盘在水平面匀速转动惯性力:指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就彷佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力。
因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力。
当系统存在一加速度a时,则惯性力的大小遵从公式:F=-ma例如,当公车煞车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来彷佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力。
然而只有作用在公车的煞车以及轮胎上的摩擦力使公车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象注意:惯性力和离心力一样,是没有施力物体的,所以从力的要素来看,是不存在这样的力的。
那么为什么要有这样一个概念呢?简单一点讲是为了满足牛顿运动定律在非惯性系中的数学表达形式不变而引入的。
所谓非惯性系,简单一点将就是做变速运动的参考系。
所以说到底,所谓惯性力和离心力就是在一个加速运动的参考系中观察到的物体惯性的表达形式,是为了计算方便而人为引入的一个概念。
ANSYS中的动力学分析1动力学分析是用来确定惯性(质量效应)和阻尼起重要作用时的结构或构件动力学特性的技术。
2“动力学特性”可能指的是下面的一种或几种类型-振动特性:结构振动方式和振动频率-随时间变化载荷的效应(例如:对结构位移和应力的效应)-周期(振动)或随机载荷的效应3动力学分析类型-模态分析:确定结构的振动特性-瞬态动力学分析:计算结构对时间变化载荷的响应-谐响应分析:确定结构对稳态简谐载荷的响应-谱分析:确定结构对地震载荷的响应-随机振动分析:确定结构对随机震动的影响动力学基本概念和术语包括:通用运动方程;求解方法;建模要考虑的因素;质量矩阵;阻尼1 通用运动方程其中:[M]=结构质量矩阵[C]=结构阻尼矩阵[K]=结构刚度矩阵{F}=随时间变化的载荷函数{u}=节点位移矢量{u }=节点速度矢量{u }=节点加速度矢量-模态分析:设定F(t)=0,而矩阵[C]通常被忽略-谐响应分析:假设F(t)和u(t)都是谐函数,如X*sin(ωt),其中X是振幅,ω是单位为弧度/秒的频率-瞬态动力学分析:方程保持上述的形式2 求解方法-模态叠加法:确定结构的固有频率和模态,乘以正则化坐标,然后加起来用以计算位移解。
高三物理动力学知识点总结
高三物理动力学知识点总结动力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动以及受力与运动之间的关系。
在高三物理学习中,动力学是一个必须要掌握的重要知识点。
本文将对高三物理动力学的关键知识点进行总结,帮助你复习和理解这一内容。
一、牛顿第一定律——惯性定律牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出:当物体所受外力为零时,物体将保持匀速直线运动或静止。
这一定律将力与物体的运动状态联系起来,为后续的力学研究提供了基础。
二、牛顿第二定律——力的作用定律牛顿第二定律是动力学的核心内容,它给出了力与物体加速度之间的关系。
牛顿第二定律的数学表达式为:F=ma,其中F代表物体所受合力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
这一定律揭示了物体运动状态的变化与受力大小和方向之间的关系。
三、牛顿第三定律——作用与反作用定律牛顿第三定律指出:如果物体A对物体B施加一个力,那么物体B对物体A也会施加一个大小相等、方向相反的力,这两个力称为作用力和反作用力。
牛顿第三定律描述了物体间相互作用的特性,是解释物体之间相互作用的基石。
四、动力学公式的应用在物理学中,有一些常用的动力学公式为我们解决问题提供了便利,例如:1. 加速度公式:a=(v-u)/t,其中v代表物体的末速度,u代表其初速度,t为运动所经历的时间。
2. 动量定理:F=(Δp)/t,其中F为物体所受合力,Δp为物体动量的变化量,t为时间。
3. 弹力公式:F=kx,其中F为弹簧所受弹力,k为弹簧的弹性系数,x为弹簧变形的位移。
五、摩擦力与斜面运动在动力学中,对摩擦力的理解是非常重要的。
摩擦力是一种特殊的力,它的大小与物体之间的接触面以及物体之间的粗糙程度有关。
摩擦力可以影响物体的运动状态,例如在斜面上运动时,摩擦力可以改变物体的加速度,影响物体上滑或下滑的情况。
总结高三物理动力学知识点的学习对于理解物体的运动规律和力的作用具有重要意义。
通过学习惯性定律、力的作用定律和作用与反作用定律,我们可以准确描述物体的运动状态。
动力学知识点
动力学知识点
动力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的规律以及与物体运动有关的各种因素。
在我们日常生活和工作中,动力学的知识点无处不在,下面就来详细介绍一些动力学的基础知识点。
一、牛顿第一定律
牛顿第一定律又称为惯性定律,简单地说就是一个物体如果没有受到外力的作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
这就是所谓的“物体静止,要静止;物体运动,要运动”的定律。
二、牛顿第二定律
牛顿第二定律是描述物体运动状态变化规律的重要定律,即物体所受的合力等于物体的质量乘以加速度。
用数学公式表示就是F=ma,其中F为合力,m为物体质量,a为物体加速度。
三、牛顿第三定律
牛顿第三定律是关于物体相互作用的定律,即两个物体相互作用的力大小相等、方向相反。
简单地说就是“行动力等于反作用力”。
四、动量守恒定律
动量守恒定律是物理学中的一个基本定律,描述了一个封闭系统中动量的总量在没有外力作用下是不变的。
这一定律在弹性碰撞和非弹性碰撞等情况下有着广泛的应用。
五、能量守恒定律
能量守恒定律是物理学中一个重要的定律,描述了一个封闭系统中能量的总量在孤立系统中是不变的。
能量守恒定律被广泛应用于机械能、热力学、光学等领域。
以上就是动力学的一些基础知识点,了解这些基本定律对于理解物体运动的规律以及解决实际问题具有重要意义。
希望以上内容能帮助您更好地理解动力学的相关知识。
机械设计原理的重要知识点
机械设计原理的重要知识点机械设计是一门关于机械结构设计的学科,它涉及到机械的运动、力学、材料等多个方面。
在机械设计过程中,我们需要掌握一些重要的知识点,以确保设计的机械结构能够满足预期的要求。
本文将介绍机械设计原理的一些重要知识点。
第一,材料力学。
在机械设计中,材料力学是非常重要的一门学科。
它研究材料在受力时的变形和破坏规律。
了解材料的力学性能,可以帮助我们选择合适的材料,并确定合理的结构尺寸。
常见的材料力学知识包括弹性模量、屈服强度、断裂韧性等。
第二,机械运动学。
机械运动学研究机械在运动过程中的几何关系和运动规律。
了解机械的运动学知识,可以帮助我们设计出满足要求的机械运动轨迹和速度曲线。
常见的机械运动学知识包括速度、加速度、位移、角度等。
第三,机械静力学。
机械静力学研究机械在受力平衡时的力学性能。
了解机械的静力学知识,可以帮助我们设计出结构合理、稳定可靠的机械。
常见的机械静力学知识包括力的合成与分解、力的平衡条件、力矩等。
第四,机械动力学。
机械动力学研究机械在受力作用下的运动规律。
了解机械的动力学知识,可以帮助我们预测机械在运动过程中的力学性能,从而指导设计和优化机械结构。
常见的机械动力学知识包括动力学方程、惯性力、阻尼等。
第五,机械传动。
机械传动是机械设计中的一个重要环节,它涉及到机械运动的传递和转换。
了解机械传动的原理和方法,可以帮助我们选择合适的传动方式,并设计出高效、可靠的传动系统。
常见的机械传动方式包括齿轮传动、皮带传动、链传动等。
第六,机械结构设计。
机械结构设计是机械设计的核心内容,它涉及到机械的结构形式、尺寸和连接方式等。
了解机械结构设计的原理和方法,可以帮助我们设计出满足要求的机械结构。
常见的机械结构设计原理包括刚度设计、强度设计、可靠性设计等。
第七,机械制图。
机械制图是机械设计的重要工具,它用于表达和传递机械设计的信息。
了解机械制图的规范和方法,可以帮助我们准确地表达和理解机械设计的意图。
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惯性力惯性系:相对于地球静止或作匀速直线运动的物体非惯性系:相对地面惯性系做加速运动的物体平动加速系:相对于惯性系作变速直线运动,但是本身没有转动的物体.例如:在平直轨道上加速运动的火车转动参考系:相对惯性系转动的物体.例如:转盘在水平面匀速转动惯性力:指当物体加速时,惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向,若是以该物体为坐标原点,看起来就彷佛有一股方向相反的力作用在该物体上,因此称之为惯性力。
因为惯性力实际上并不存在,实际存在的只有原本将该物体加速的力,因此惯性力又称为假想力。
当系统存在一加速度a时,则惯性力的大小遵从公式:F=-ma例如,当公车煞车时,车上的人因为惯性而向前倾,在车上的人看来彷佛有一股力量将他们向前推,即为惯性力。
然而只有作用在公车的煞车以及轮胎上的摩擦力使公车减速,实际上并不存在将乘客往前推的力,这只是惯性在不同坐标系统下的现象注意:惯性力和离心力一样,是没有施力物体的,所以从力的要素来看,是不存在这样的力的。
那么为什么要有这样一个概念呢?简单一点讲是为了满足牛顿运动定律在非惯性系中的数学表达形式不变而引入的。
所谓非惯性系,简单一点将就是做变速运动的参考系。
所以说到底,所谓惯性力和离心力就是在一个加速运动的参考系中观察到的物体惯性的表达形式,是为了计算方便而人为引入的一个概念。
ANSYS中的动力学分析1动力学分析是用来确定惯性(质量效应)和阻尼起重要作用时的结构或构件动力学特性的技术。
2“动力学特性”可能指的是下面的一种或几种类型-振动特性:结构振动方式和振动频率-随时间变化载荷的效应(例如:对结构位移和应力的效应)-周期(振动)或随机载荷的效应3动力学分析类型-模态分析:确定结构的振动特性-瞬态动力学分析:计算结构对时间变化载荷的响应-谐响应分析:确定结构对稳态简谐载荷的响应-谱分析:确定结构对地震载荷的响应-随机振动分析:确定结构对随机震动的影响动力学基本概念和术语包括:通用运动方程;求解方法;建模要考虑的因素;质量矩阵;阻尼1 通用运动方程其中:[M]=结构质量矩阵[C]=结构阻尼矩阵[K]=结构刚度矩阵{F}=随时间变化的载荷函数{u}=节点位移矢量{u}=节点速度矢量{u}=节点加速度矢量-模态分析:设定F(t)=0,而矩阵[C]通常被忽略-谐响应分析:假设F(t)和u(t)都是谐函数,如X*sin(ωt),其中X是振幅,ω是单位为弧度/秒的频率-瞬态动力学分析:方程保持上述的形式2 求解方法-模态叠加法:确定结构的固有频率和模态,乘以正则化坐标,然后加起来用以计算位移解。
可以用来处理瞬态动力学分析和谐响应分析-直接积分法:直接求解运动方程。
在谐响应分析中,因为载荷和响应都假定为谐函数,所以运动方程用以干扰频率的函数而不是时间的函数的形式写出并求解的。
对于瞬态动力学,运动方程保持为时间的函数,并且可以通过显示或隐式的方法求解。
建模要考虑的问题:非线性问题(大变形、接触、塑性等等)仅在完全瞬态动力学分析中允许使用。
在所有其它动力学类型中(如模态分析、谐波分析、谱分析以及简化的模态叠加瞬态分析等),非线性问题均被忽略,也就是说最初的非线性状态在整个分线性求解过程中一直保持不变。
阻尼阻尼:一种能量耗散机制,它使振动随时间减弱并最终停止其数值取决于材料、运动速度和振动频率分为:粘性阻尼、滞后或固体阻尼、库伦或干摩擦阻尼-粘性阻尼:一般是物体在液体中运动时产生。
由于阻尼力与速度成正比,因此在动力学分析中要考虑阻尼;c的比值)来量化表示;临界阻尼定义为出现振荡和非振通常用阻尼比 (阻尼常数c对临界阻尼常数*c荡行为之间的阻尼的极值,此时阻尼比为1.0-滞后和固体阻尼:是材料的固有特性;在动力学分析中应该考虑;-库伦或干摩擦阻尼:物体在干表面上滑动时产生的阻尼;阻尼力与垂直于表面的力成正比;动力学分析中一般不予考虑。
阻尼是系统的固有特性,而不仅仅可以认为是材料的特性,对于一个振动系统,我们定义所有消耗系统机械能的因素都为阻尼。
例如:空气等流体对于速度的衰减;材料本身内摩擦将机械能转化为热能;装配体中两个相连的零件的摩擦和相互剪切(例如螺栓链接处我们认为有阻尼)等。
一般把阻尼分为3类:外(环境)阻尼,材料阻尼,滑移阻尼。
材料阻尼和滑移阻尼统称为结构阻尼(1)外阻尼:周围的流体介质、或固体外界环境引起的阻尼。
随着速度增加,流体阻尼不再是速度的线性函数。
干摩擦也是常见的非线性阻尼(2)材料阻尼:系统内部的材料的内摩擦阻尼称为材料阻尼(3)滑移阻尼:结构由于衬垫、铆接或螺栓连接时候,各个部件之间由于界面相对滑动或表面层的剪切效应产生的阻尼。
“材料阻尼”可以表现为宏观上进入塑性状态,因而加载和卸载不再按同一个曲线进行。
另外即使应力水平很低,应力应变关系仍然服从虎克定律,但是振动过程中以一定的频率加载、卸载时候,由于内摩擦阻尼的存在,因而形成滞回曲线。
“滑移阻尼”是更为复杂的问题,它与结构构造、工艺条件、使用情况等很多复杂因素有关。
从理论上讲,对于界面上压力为零时候,不产生阻尼;当压力很大时候,也不产生相对滑移,因而也不产生阻尼;当压力处于两者之间某处,产生最大的界面阻尼一般的,真实的阻尼有线性阻尼和非线性阻尼。
例如,当物体速度较慢,受到空气等粘性流体衰减时候,我们认为是线性的;而对于例如摩擦等,认为是非线性的。
为了工程的应用,一种通常使用的手段就是把非线性来线性化。
所以我们在一般工程计算中,看到的和用到的阻尼大都是线性的。
线性化的基本思路就是:系统线性化阻尼系数和实际的非线性阻尼系数在一个周期内消耗的能量相等。
基于这个思路,我们就可以大胆和正确的使用线性阻尼来进行计算。
一般说来,结构的阻尼只和结构的材料特性有关,阻尼实际上就是材料耗能的能力。
结构的固有频率和结构的边界条件有关,由于一般在进行结构的动力学分析时,假设结构的阻尼矩阵是质量矩阵和刚度矩阵的线性组合,而所求得的模态阻尼是将结构解藕以后的模态阻尼,其与结构的质量矩阵进和刚度矩阵有关,因此,反映在结构的阻尼和结构的边界有关。
其实,对模态分析有了进一步的了解后,大家就会发现模态分析里的阻尼是“人造”的阻尼,为了分析的方便而构成了一种所谓的比例阻尼。
阻尼的问题是一个还远未得到解决的问题阻尼是现今仍很难从根本上解决的问题。
现常用的是瑞里阻尼,它可以在动力方程中进行解耦。
我们要做的是从机制的角度去解决阻尼问题!钢结构――0.02 砼结构――0.05jg-fyj 发表于2004-6-9 16:17并非是钢结构都取0.02.要视结构形式而定.上海浦东国际机场工程对该航站楼屋盖钢结构模型作过地震振动台试验,得出结果,取0.035与实际符合较好.个人认为大跨空间钢结构应取0.035为宜;多高层钢结构应取0.02或0.035合适.建筑结构抗震规范GB 50011-2001的8.2.2条也有说明,全文如下:钢结构在多遇地震下的阻尼比,对不超过12层的钢结构可采用0.035,对超过12层的钢结构可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.05.阿修罗发表于2004-6-14 19:36具体取多少值主要判别条件应该是看结构所处的阶段,对高层建筑钢结构在弹性阶段,当房屋层数在12一下时取0.035,在12层以上时取0.020,在弹塑性阶段取0.05。
对钢混组合结构取0.035。
在日本道路公团2005年版的设计要领中,关于阻尼做如下规定: 对于直接承受动荷载的桥梁上部结构,一般不希望其工作在弹塑性阶段,阻尼系数取0.02~0.03。
对于在大地震时可能工作在弹塑性阶段的钢下部结构,当其在弹性域范围内工作时,阻尼系数取0.03~0.05,当其工作在弹塑性域,且采用等价线性化模型解析时,阻尼系数取0.1~0.2,需要特别注意的是:采用非线性模型解析时,由于在恢复力模型中已经采用了非线性,材料非线性引起的能量耗散已自动被考虑,这时的阻尼系数为0.01。
所以,钢结构的阻尼系数为多少不仅与其工作状态有关,还与结构分析时使用的模型有关。
概括起来说,如果材料采用线性模型,构件工作在弹性阶段,阻尼系数取0.02~0.05,当应力较小时取偏小值,应力较大时取偏大值。
采用线性模型,构件工作在弹塑性阶段,阻尼系数取0.1~0.2,进入塑性化程度较浅时取小值,进入塑性化程度较深时取大值。
如果材料采用非线性模型,阻尼系数取0.01。
在ANSYS 的帮助文件中有具体说明,一般可以假设粘性阻尼比为0.03~0.05,然后根据感兴趣的频率范围的下限和上限计算出Alpha 和Beta 值。
或者,看看下面一个例子:在ANSYS 中,用Full方法进行瞬态动力分析时,只能使用瑞利阻尼,即:[C] = α* [M] + β * [K]其中的系数α 和β 与常用的粘性比例阻尼系数ξ 之间有如下关系:α / (2 * ω) + β * ω / 2 = ξ而ω = 2 * π * f (f –频率,单位Hz)对于固定的ξ 值,α 和β 是随频率变化的。
作为一种近似,可以用感兴趣的频率范围的下限和上限带入上述关系,通过求解联立方程来确定α 和β,作为该频率段的系数使用。
联立方程:α / (2 * ω1) + β * ω1 / 2 = ξα / (2 * ω2) + β * ω2 / 2 = ξ解为:α = 2 *ω1 *ω2*ξ/ (ω1+ω2) = 4 *π*f1 *f2*ξ/( f1 +f2)β = 2 *ξ/ (ω1+ω2) =ξ/π/(f1 +f2)对本项目,结构的频率范围取为0.6 ~10,ξ 取0.03,计算得到:α = 0.2134β = 0.0009009Investigation on damping behavior and morphology of polyurethane/polymethacrylates and polyacrylate interpenetrating polymer net workes。