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结构力学习题详解-结构力学习题详解及难点分析

时间:2026-01-27 理论教育 蝴蝶 版权反馈
【摘要】:由图自乘得:由图自乘得:由图自乘得:将与图互乘得:将与图互乘得:δ13=δ31=0将与图互乘得:δ23=δ32=0由行列式:求得自振频率为:主振型:该结构为两个自由度的体系,用柔度法求自振频率,作和图,分别如图、。

(a)【解】 该结构为两个自由度体系,用柔度法求自振频率,作图示图,分别如图(a)、(b)。

图示图自乘得图示图示

图示图自乘得:图示

图示图示互乘得:图示图示

由行列式:图示

求得自振频率:图示

主振型:图示

(b)【解】 该结构为两个自由度体系,用柔度法求自振频率,作图示图。

图示图自乘得:图示

图示图自乘得:图示图互乘得:图示

图示图示图示

由行列式:图示

求得自振频率:图示

主振型:图示

(c)【解】 该结构为两个自由度体系,用柔度法求自振频率,作图示图。

图示图自乘得:图示图示

图示图自乘得:图示

图示图示图互乘得:图示图示

由行列式:图示,求得自振频率为:图示图示

主振型:图示

【注解】 本题亦可利用对称性,按正对称和反对称,分别取半结构求解如图(c)、(d)。其中正对称半结构相当于两端固定的梁(忽略轴向变形)。

(d)【解】 该结构为两个自由度体系,用柔度法求自振频率,作图示图示图。

图示图自乘得:图示图示

图示图自乘得:图示图示

图示图示图互乘得:图示图示

由行列式:图示

求得自振频率:图示

主振型:图示

(e)【解】 该结构为两个自由度体系,用柔度法求自振频率,作图示图和图示图。

图示图自乘得:图示图示

图示图自乘得:图示(https://www.xing528.com)

图示图示图互乘得:由其对称性易知:δ1221=0

由行列式:图示

求得自振频率为:图示

【注解】 ①由以上分析可知,δ1221=0,说明两个振动微分方程不是耦合的而是独立的,也就是说水平振动与竖向振动互不影响,各自作独立的自振。求振型时,不能简单套用振型计算公式,否则会出现0/0的错误结果。由于两个方向的振动互不影响,因此当发生水平振动时,竖向不振动,第一振型ρ1=1/0;发生竖向振动时,水平不振动,第二振型ρ2=0/1。

②系数δ12、δ22应与(m1+m2)相乘,表示参与该方向振动的质量之和。

(f)【解】 该结构为三个自由度的体系,用柔度法求自振频率,作图示图,分别如图(a)、(b)、(c)。

由图自乘得:图示图示

图示图自乘得:图示

图示图自乘得:图示

图示图示图互乘得:图示

图示图示图互乘得:δ1331=0

图示图示图互乘得:δ2332=0

由行列式:

求得自振频率为:图示

主振型:图示

(g)【解】 该结构为两个自由度的体系,用柔度法求自振频率,作图示图示图,分别如图(a)、(b)。

图示图自乘得:图示

图示图自乘得:图示图示

图示图与图示图互乘得:图示图示

由行列式:

求得自振频率为:图示

主振型:图示

(h)【解】 该结构为两个自由度体系,用柔度法求自振频率,作图示图示图。

图示图自乘得:图示

图示图自乘得:图示

图示图示图互乘得:图示

由行列式:图示

求得自振频率为:图示

主振型:图示

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