《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》第一章概述

1、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)第一章 概述1-1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的研究內(nèi)容研究結(jié)構(gòu)在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生響應(yīng)規(guī)律的科學(xué)，或者是研究結(jié)構(gòu)、動(dòng)荷載和響應(yīng)三者關(guān)系的科學(xué)。三大問題：已知結(jié)構(gòu)和荷載，求響應(yīng)，稱為響應(yīng)預(yù)估問題已知荷載和響應(yīng)，求結(jié)構(gòu)參數(shù)或數(shù)學(xué)模型，稱為參數(shù)辨識或系統(tǒng)識別已知結(jié)構(gòu)和響應(yīng)，求荷載，稱為荷載識別1-2 機(jī)械振動(dòng)1 定義物體在其靜平衡位置附近作往復(fù)性的來回運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的普遍性與重要性 日常生活：鐘表、音樂、家用電器、運(yùn)輸工具等 工程實(shí)際：機(jī)械與土建工程（機(jī)床、房屋、橋梁結(jié)構(gòu)） 航空航天、海洋工程(船舶、海洋平臺、衛(wèi)星太陽帆板等)2 振動(dòng)的普遍性、重要性、危害與利用 (2) 危害 對人體危害：電鋸、電鉆、滅火風(fēng)機(jī)、

2、噪聲（紡織廠、鋼廠、打樁、潛艇等）、舒適性（乘車、船、坦克） 影響加工精度、測量精度（機(jī)床、光彈儀、水準(zhǔn)儀） 損壞儀器儀表、機(jī)器(汽車、航天) 破壞結(jié)構(gòu)物（房屋、橋梁、塔架等）運(yùn)輸破壞（雞蛋、瓷器、玻璃等易碎物品） (3) 利用 鐘表音樂(二胡、永樂大鐘、射水盆、音箱等)振動(dòng)篩、振動(dòng)輸送、振動(dòng)打樁、振搗器等 診斷病情(超聲波、心電圖等) 破案(聲音) 振動(dòng)測試、監(jiān)測、監(jiān)控（鋼繩拉力、鋼弦應(yīng)變計(jì)、裂紋識別、故障診斷） 減振(九江大橋路燈、深圳埃菲爾鐵塔)1-3 振動(dòng)研究將實(shí)物抽象為物理力學(xué)（數(shù)學(xué)力學(xué)）模型： 離散、連續(xù) 單度、多度 無阻尼、有阻尼 線性、非線性定常、隨機(jī)等振動(dòng)系統(tǒng)的三種元件： 1

3、)彈性元件：彈簧（廣義）K 2)慣性元件：質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量M，J 3)阻尼元件：阻尼系數(shù)C所需要的基礎(chǔ)知識：高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)（矩陣論），（概率與統(tǒng)計(jì)，復(fù)變函數(shù)主要適用于隨機(jī)振動(dòng)），理論力學(xué)，材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程1-4 動(dòng)荷載的定義和分類荷載：荷載三要素：荷載分類：作用在結(jié)構(gòu)上的主動(dòng)力大小、方向和作用點(diǎn)作用時(shí)間：作用位置：對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)：恒載 活載固定荷載 移動(dòng)荷載靜荷載 動(dòng)荷載輸入input輸出Output結(jié)構(gòu)體系靜力響應(yīng)靜荷載位移內(nèi)力應(yīng)力剛度、約束桿件尺寸截面特性大小方向作用點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系動(dòng)力響應(yīng)輸入input輸出Output動(dòng)荷載動(dòng)位移加速度速度動(dòng)應(yīng)力動(dòng)力系數(shù)隨時(shí)間變化質(zhì)量、剛度阻尼

4、、約束頻率、振型大小方向作用點(diǎn)時(shí)間變化數(shù)值時(shí)間函數(shù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力體系 大小、方向和作用點(diǎn)不隨時(shí)間變化或變化很緩慢的荷載。靜荷載：動(dòng)荷載： 大小、方向或作用點(diǎn)隨時(shí)間變化很快的荷載。是否會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的加速度快慢標(biāo)準(zhǔn)：質(zhì)量運(yùn)動(dòng)加速度所引起的慣性力與荷載相比是否可以忽略顯著標(biāo)準(zhǔn)：動(dòng)荷載的定義荷載在大小、方向或作用點(diǎn)方面隨時(shí)間變化，使得質(zhì)量運(yùn)動(dòng)加速度所引起的慣性力與荷載相比大到不可忽略時(shí)，則把這種荷載稱為動(dòng)荷載。問題：你知道有哪些動(dòng)荷載？動(dòng)荷載的分類：概念：動(dòng)荷載是時(shí)間的函數(shù)！分類：動(dòng)荷載確定性荷載非確定性荷載周 期 性 荷 載非周期性荷載突加荷載沖擊荷載確定性荷載：例如： 簡諧荷載荷載的變化是時(shí)間的確定性函數(shù)。非確定性荷載：例如：風(fēng)荷載地震作用平均風(fēng)脈動(dòng)風(fēng)荷載隨時(shí)間的變化是不確定的或不確知的