结构动力学.

《高等结构动力学》(StructuralDynamics)适用对象：----结构工程专业《结构动力学》参考教材：[1]包世华主编：《结构动力学》武汉理工大学出版社2005年10月[2]邹经湘主编：《结构动力学》哈尔滨工业大学出版社1996年3月《结构动力学》绪论1概述1.1振动的定义——物体在平衡位置附近作往复运动。振动是自然界普遍存在的现象。如①物理现象——声、热、光、磁等；②日常生活——心脏、耳膜、声带等；③工程技术——工程结构，仪器设备等……1.2振动的利弊（见庄表中引言）①发声器（喇叭、乐器）等；②机械钟表、振荡器等；③机械设备（振捣器、传输带、筛选机等设备……振动的利用振动的弊端①机械噪声；②运载器的舒适性；③结构的破坏、疲劳寿命与可靠性等；④结构的动态特性方面……绪论0～20dB很静20～40dB安静40～60dB一般60～80dB吵闹80～100dB很吵闹100～120dB难忍受120～140dB痛苦噪声（Noise）背景知识绪论①1959年，10名美国人做超音速飞机的噪声忍受试验，结果10人无一幸免；②上世纪60年代初，美国空军在俄克拉荷马市上空做超音速飞行试验，飞机每天在10000m上空飞行8次。半年后，附近一鸡场的10000只鸡中，有6000只死亡，4000只毛掉光。2动荷载及其分类2.1动荷载的定义大小、方向和作用点随时间变化；在其作用下，结构上的惯性力与外荷比不可忽视的荷载。自重、缓慢变化的荷载，其惯性力与外荷比很小，分析时仍视作静荷载。静荷只与作用位置有关，而动荷是坐标和时间的函数。绪论绪论2.2动荷载的分类动荷载确定不确定风荷载地震荷载其他无法确定变化规律的荷载周期非周期简谐荷载非简谐荷载冲击荷载突加荷载其他确定规律的动荷载3振动的分类与模型（1）按系统的物理特性（微分方程）①线性振动；②非线性振动。绪论（2）按系统的激励类型①自由振动；②强迫振动；③自激振动；④参数振动。（3）按系统的响应特点①确定性振动；②随机性振动。3.1振动的分类（4）按结构自由度①单自由度振动；②多自由度振动；③连续系统振动。3.2振动系统模型绪论①弹性元件（Spring)②质量元件（Mass)③阻尼元件（Damping)④自由度（DegreeofFreedom)——确定体系中所有质量位置所需的独立坐标数。kocmx4结构动力学研究内容和任务——研究动荷作用下结构动力反应规律的学科。4.1结构动力学研究内容绪论结构动力学基本问题系统响应激励响应分析系统识别环境识别输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）第一类问题：响应分析（结构动力计算）第二类问题：参数识别（或称系统识别）输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）绪论第三类问题：荷载识别输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）绪论第四类问题：控制问题输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）控制系统（装置、能量）输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）第一类问题：响应分析（结构动力计算）第二类问题：参数识别（或称系统识别）输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）绪论---正问题---反问题第三类问题：荷载识别输入（动力荷载）结构（系统）输出（动力响应）---反问题绪论结构健康状态监测结构动力优化设计结构抗震设计结构损伤诊断结构有限元模型修正结构动力学主要研究领域4.2结构动力学任务结构动力学的任务：探讨结构在动荷载作用下响应的分析方法；寻找结构固有动力特性、动力荷载和结构响应三者间的相互关系，即结构在动荷载作用下的反应规律，为结构的动力可靠性（安全性、舒适性、耐久性）设计提供依据。绪论探讨规律、扬长避短、开发利用。4.3结构动力学研究方法结构动力学的研究方法绪论①结构动力分析②结构动力试验模型Model有限元模型物理模型Grayboxsystem5结构动力学与其它课程的联系首先，结构动力学要求较熟练掌握已学过的力学知识；其次，要求较好地掌握已学的数学知识。结构动力学为工程结构的减振、降噪、抗震、抗风设计等提供依据。结构动力学基本原理与方法适用于一切工程结构。绪论指导思想准确理解基本概念正确掌握基本原理学而时习推陈出新大力弘扬科学精神---浅谈“学而时习之”各抒己见Question?绪论不为积习所蔽不为时尚所惑友情提醒辨析1：从单自由度系统共振，看结构振动之特征辨析2：从弦振动发声，了解拉索内力测试之区别辨析3：从铁丝弯曲折断现象，谈疲劳破坏之概念辨析4：从电阻应变片温度补偿，谈其原理与运用环境辨析5：从混凝土回弹值，说说强度与弹性模量之区别——“不为积习所蔽、不为时尚所惑”之遐想浅谈科学精神与学习方法