结构动力学试卷及答案Word文档格式.doc
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(1)
(2)
(3)
(4)
k
解:
(1)2个动力自由度
(2)3个动力自由度
(3)2个动力自由度(4)1个动力自由度
2、试求图示结构的自振频率(15分)
A
B
l
图示结构为单自由度体系,以横梁转角为自由度。
由有:
化简得:
自振频率
3、如图所示体系,各杆长为l,EI=常数,1处有集中质量m,2处受动力偶;
,试建立体系的微分方程,并作出动弯矩幅值图。
(14分)
1
2
结构体系的、如下图所示:
体系微分方程为:
惯性力幅值
M
4、图示(a)所示梁的跨中有一台电动机,实测得此梁自由振动时跨中点位移时程曲线如图所示(b),周期T=0.06s,若忽略梁的分布质量。
(20分)
(a)
30mm
20mm
t
(b)
试求:
(1)阻尼比;
(2)共振时的动力系数;
(3)共振时电动机每分钟的转数n;
(4)若电动机转数为600r/min,由于其离心力引起梁中点稳态的振幅为2mm,求共振时的振幅A。
(1)由跨中点位移时程曲线图可知:
(2)动力系数
共振时即
(3)共振时
又
(4)转速时,
共振时
共振时的振幅为39.68mm
5、如图所示钢架,横梁刚度无穷大,柱子刚度为EI,试用刚度法求自振频率和主振型。
又
第一主振型:
第二主振型:
6、试采用近似法求图示三层刚架的第一自振频率。
(15分)
4m
2m
3k
将横梁重力水平作用在横梁上,求横梁水平位移:
第一层:
第二层:
第三层:
附录:
1、单自由度体系自振频率的计算公式:
2、两个自由度体系频率的计算公式:
(刚度法)
或(柔度法)
3、主振型的表达式:
或
4、对数衰减率:
5、动力放大系数:
6、杜哈梅(Duhamel)积分:
7、近似法求自振频率的计算公式:
或,