学习必备欢迎下载典型例题
分析
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(动力学)一、自由度判断自由度的数量。二、单自由度体系的自振频率试列出图1a结构的振动方程,并求出自振频率。EI=常数。图1a图1bM1图1cM2分析:学习必备欢迎下载(1)质点m的水平位移y为由惯性力和动荷载共同作用引起:y11my12Fpt。(2)挠度系数:111211ll2l1l2l5l3EI222322l23224EI2112ll1ll3EI22228EI1(3)自振频率:m112.图2a简单桁架,在跨中的结点上有集中质量m。若不考虑桁架自重,并假定各杆的EA相同,试求自振频率。图2a图2b分析:(1)由于结构对称,质量分布对称,所以质点m无水平位移,只有竖向位移,此桁架为单自由度体系。(2)挠度系数:111FN2ll12EAEA(3)自振频率:1m11计算图3a结构的自振频率,设各杆的质量不计。图3a图3b分析:(1)A、B两点的竖向位移相同,A1X1ABX1B。(2)挠度系数:1A2l13l13,1B2l23l2348EI16EI148EI26EI2(3)自振频率:1mA学习必备欢迎下载三、单自由度体系的动力特性简支梁,跨度a,抗弯刚度EI,抗弯截面模量Wz。跨中放置重量为G转速n的电动机.离心力竖直分量FptFpsint。若不计梁重,试求动力系数、最大动位移及最大动应力。分析:(1)动力系数:121ngGa330st48EIst(2)最大动位移:ymaxydmaxstyststystFp1111a348EI(3)最大动应力:maxMmaxMmaxMdmaxMGMstMGWz四、两个自由度体系的特性(自振频率、主振型、位移-振型分解法)1.求1a体系的自振频率和主振型,作振型图并求质点的位移。14FpGa已知ml=2m2=m,EI=常数,质点m1上作用突加荷载FptFp0图1a分析:1(1)频率方程:11m1212m20。21m122m212(2)挠度系数:417111221223EI2EI12EI0。t0(3)解方程求自振频率:10.59EI11.65EImm(4)求主振型:Y1112m21Y2112m210.4414.6Y1211m11Y22211m1212学习必备欢迎下载(5)振型分解:y1y11y211111y2y12y220.444.622(6)求广义质量和广义矩阵:MiYiTMYiFitYiTFptM1Y1TMY112m012.19m0.44m0.440M2Y2TMY212m014.6m22.16m04.6F1tY1TFpt1FptFptF2tFpt0.440(6)求正则坐标:突加荷载时tFp1cositimi2i1tFp121cos1t1.44Fp1cos1ttFp1cos2t0.37Fp1cos2t2mEI2m22EI(7)求质点位移:y1t1t2ty2t0.441t4.62t五、能量法求第一自振频率试用能量法求1a梁具有均布质量m=q/8的最低频率。已知:位移形状
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为:Yxq3l2x25lx32x448EI图1a分析:l2dxl2EIYxqxYxdx(1)计算公式:00本例中mi=0l2dxl2dxmYxmiYi2mYxmiYi20i0i(2)积分计算:学习必备欢迎下载