“結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”是理工科高等院校涉及振動(dòng)問(wèn)題相關(guān)的重要專(zhuān)業(yè)課程,在力學(xué)、航空航天、土建、交通等大類(lèi)專(zhuān)業(yè)中一般用“結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)”作為課程名稱(chēng),力學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)還有用“振動(dòng)力學(xué)”的。在機(jī)械、能源動(dòng)力等專(zhuān)業(yè)中一般稱(chēng)為“機(jī)械振動(dòng)”。本課程主要研究線(xiàn)性桿件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為,分析系統(tǒng)的自振特性和確定性動(dòng)力載荷作用下系統(tǒng)響應(yīng)的基本理論和計(jì)算方法。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的基本原理和一般方法。理解線(xiàn)性單自由度系統(tǒng)的自振特性和響應(yīng),熟練掌握其計(jì)算方法。掌握線(xiàn)性多自由度離散系統(tǒng)的自振特性和響應(yīng)的計(jì)算方法。理解結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的反應(yīng)譜概念,建筑結(jié)構(gòu)抗震中地震荷載的計(jì)算,效應(yīng)計(jì)算的一般方法。
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課程大綱
第一章 概述
1.1 動(dòng)力計(jì)算和靜力計(jì)算
1.2 動(dòng)荷載類(lèi)型
1.3 動(dòng)力自由度與體系的幾何自由度
1.4 動(dòng)力自由度的確定
第二章 單自由度體系的自由振動(dòng)
2.1 單自由度體系自由振動(dòng)微分方程的建立
2.2 剛度法求解單自由度體系自由振動(dòng)的自振頻率
2.3 柔度法求解單自由度體系自由振動(dòng)的自振頻率
2.4 質(zhì)點(diǎn)重量對(duì)自振頻率的影響
2.5 彈簧的處理
2.6 均布質(zhì)量時(shí)單自由度體系自由振動(dòng)微分方程
2.7 結(jié)構(gòu)基本自振周期的經(jīng)驗(yàn)公式(建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范)
第三章 單自由度體系的強(qiáng)迫振動(dòng)
3.1強(qiáng)迫振動(dòng)微分方程(動(dòng)荷載的方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相同)
3.2簡(jiǎn)諧荷載下強(qiáng)迫振動(dòng)微分方程的解
3.3 簡(jiǎn)諧荷載下強(qiáng)迫振動(dòng)的動(dòng)力系數(shù)
3.4 簡(jiǎn)諧荷載下強(qiáng)迫振動(dòng)的動(dòng)力特性舉例
3.5 動(dòng)荷載的方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不同
3.6杜哈梅(Duhamel)積分
第四章 單自由度體系的強(qiáng)迫振動(dòng)
4.1有阻尼自由振動(dòng)的微分方程
4.2低阻尼(ξ<1)自由振動(dòng)微分方程的解
4.3低阻尼對(duì)振幅的影響
4.4 涉及阻尼的相關(guān)計(jì)算(工程案例:橋梁動(dòng)載試驗(yàn))
4.5 有阻尼簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力系數(shù)