季學(xué)期結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)試卷

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁學(xué)院名稱：土木工程學(xué)院考試形式：√閉卷□開卷課程名稱：結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)2023年年√春季□秋季學(xué)期結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析中常用的離散化主意有哪些？簡(jiǎn)述各主意的要點(diǎn)。（6分）按照自己的理解，闡述線性動(dòng)力分析與非線性動(dòng)力分析的最大區(qū)別。（6分）名詞解釋（每題3分，計(jì)9分）靜力凝結(jié)震動(dòng)譜振型按照剛度的基本定義，分離決定圖1、圖2所示體系的等效剛度，并寫出其運(yùn)動(dòng)方程。（每題4分，計(jì)8分)m（1）（2）m圖1圖2對(duì)圖3所示體系，挑選廣義坐標(biāo)；列出運(yùn)動(dòng)方程；決定固有頻率和阻尼比。（10分）圖3證實(shí)：?jiǎn)巫杂啥润w系因?yàn)閱挝幻}沖力引起的最大變形為，繪出其作為函數(shù)的圖形，并研究阻尼對(duì)最大反應(yīng)的影響。（10分）第1頁，共2頁。圖4所示單跨排架，橫梁，屋蓋系統(tǒng)及柱子的部分質(zhì)量擴(kuò)散在橫梁處。在柱頂水平擴(kuò)散力作用下，排架柱頂產(chǎn)生側(cè)移。這時(shí)驟然釋放，排架作自由振動(dòng)，測(cè)得周期、振動(dòng)一周后柱頂?shù)膫?cè)移。求該排架的阻尼系數(shù)和振動(dòng)5周后柱頂?shù)恼穹?。?0分）圖4計(jì)算圖5所示體系的自振頻率和主振型。（12分）圖5某兩自由度系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、激振力和振型如下：，，，。用振型分解法求解該系統(tǒng)正則坐標(biāo)下的運(yùn)動(dòng)微分方程。（11分）推導(dǎo)圖6所示變截面直梁考慮彎曲基本情況的運(yùn)動(dòng)方程：，并寫出振型對(duì)質(zhì)量正交性的表達(dá)式。（10分）圖6英譯漢。（每小題4分，計(jì)8分）Thestep-by-stepprocedureisasecondgeneralapproachtodynamicresponseanalysis,anditiswellsuitedtoanalysisofnonlinearresponsebecauseitavoidsanyuseofsuperposition.Therearemanydifferentstep-by-stepmethods,butinallofthemtheloadingandtheresponsehistoryaredividedintoasequenceoftimeintervalsor“steps”.Nonlinearbehaviormaybeconsideredeasilybythisapproachmerelybyassumingthatthestructuralpropertiesremainconstantduringeachstep,andcausingthemtochangeinaccordancewithanyspecifiedformofbehaviorfromonesteptothenext;hencethenonlinearanalysisactuallyisasequenceoflinearanalysesofachangingsystem.Becausethemode-shapematrixconsistsofNindependentmodalvectors,,itisnonsingularandcanbeinverted.Thus,itisalwayspossibletosolveequationdirectlyforthenormal-coordinateamplitudesinwhichareassociatedwithanygivendisplacementvector.Indoingso,however,itisunnecessarytosolveasetofsimultaneousequations,duetotheortho