結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究1、動力學(xué)分析的定義和目的、動力學(xué)分析的定義和目的2、動力學(xué)分析的不同類型、動力學(xué)分析的不同類型3、通用結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程、通用結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程4、基本概念和術(shù)語、基本概念和術(shù)語第1頁/共22頁第2頁/共22頁Gertie） 在 1940年11月7日，也就是在它剛建成4個月后，受到風(fēng)速為42英里/小時的平穩(wěn)載荷時發(fā)生了倒塌。第3頁/共22頁第4頁/共22頁第5頁/共22頁汽車防撞擋板應(yīng)能承受得住低速沖擊一個網(wǎng)球排框架應(yīng)該設(shè)計得能承受網(wǎng)球的沖擊，但會稍稍發(fā)生彎曲 解決辦法 ：進行 瞬態(tài)動力學(xué)分析 來計算結(jié)構(gòu)對隨時間變化載荷的響應(yīng)第6頁/共22頁回轉(zhuǎn)機器對軸承和支撐結(jié)

2、構(gòu)施加穩(wěn)態(tài)的、交變的作用力，這些作用力隨著旋轉(zhuǎn)速度的不同會引起不同的偏轉(zhuǎn)和應(yīng)力 解決辦法 ： 進行諧分析來確定結(jié)構(gòu)對穩(wěn)態(tài)簡諧載荷的響應(yīng)第7頁/共22頁Courtesy: US Geological Survey第8頁/共22頁太空船和飛機的部件必須能夠承受持續(xù)一段時間的變頻率隨機載荷。 解決辦法 ：進行隨機振動分析來確定結(jié)構(gòu)對隨機震動的影響第9頁/共22頁瞬態(tài)動力學(xué)的非線性控制方程：M: 結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣； C: 結(jié)構(gòu)阻尼矩陣；K: 結(jié)構(gòu)剛度矩陣；F: 載荷矢量； :節(jié)點加速度矢量；:節(jié)點速度矢量;u :節(jié)點位移矢量(t): 時間 第10頁/共22頁結(jié)構(gòu)非線性的來源大變形 接觸非線性 材料非線性僅

3、有瞬態(tài)動力學(xué)支持非線性！僅有瞬態(tài)動力學(xué)支持非線性！第11頁/共22頁第12頁/共22頁第13頁/共22頁隱式求解法也可成為開式求解法或修正求解法積分時間步 Dt 可以較大，但方程求解時間較長（因為有收斂問題）除了 Dt 必須很小的問題以外，對大多數(shù)問題都是有效的ANSYS 使用 Newmark 時間積分方法第14頁/共22頁第15頁/共22頁M Consistent0000000000000000222111xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxROTZUYUXROTZUYUXM Lumped000000000000000000000000000000 xxxxxx12BEAM3第16頁/共

4、22頁n角線元素均為零；n通過分析選項來激活。第17頁/共22頁第18頁/共22頁自由振動自由振動: 在沒有外力的作用下，系統(tǒng)發(fā)生振動，即通用動力學(xué)方程中的外載荷矢量為0.自然頻率（固有頻率）自然頻率（固有頻率）: 固有頻率是由結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布建立了動力系統(tǒng)的一個屬性。物體做自由振動時，其位移隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化，振動的頻率與初始條件無關(guān)，而與系統(tǒng)的固有特性有關(guān)，稱為固有頻率或者固有周期。強迫振動強迫振動: 結(jié)構(gòu)在外載荷作用下的振動。共振共振:共振是指機械系統(tǒng)所受激勵的頻率與該系統(tǒng)的某階固有頻率相接近時，系統(tǒng)振幅顯著增大的現(xiàn)象 。阻尼阻尼:阻尼是一個能量耗散機理，可以導(dǎo)致振動減弱并隨著時間的推移并最終停止。如果阻尼很小，則它對于結(jié)構(gòu)固有頻率的影響很小。第19頁/共22頁人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱讀報刊