工程力學(xué)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)題

1、工程力學(xué)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)復(fù)習(xí)題一、簡答題一、簡答題1、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性主要指什么？對結(jié)構(gòu)做動(dòng)力分析可分為哪幾個(gè)階段？、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性主要指什么？對結(jié)構(gòu)做動(dòng)力分析可分為哪幾個(gè)階段？2、何謂結(jié)構(gòu)的振動(dòng)自由度？它與機(jī)動(dòng)分析中的自由度有何異同？、何謂結(jié)構(gòu)的振動(dòng)自由度？它與機(jī)動(dòng)分析中的自由度有何異同？3、何謂動(dòng)力系數(shù)？簡諧荷載下動(dòng)力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？、何謂動(dòng)力系數(shù)？簡諧荷載下動(dòng)力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？4、動(dòng)力荷載與靜力荷載有什么區(qū)別？動(dòng)力計(jì)算與靜力計(jì)算的

2、主要差別是什么？、動(dòng)力荷載與靜力荷載有什么區(qū)別？動(dòng)力計(jì)算與靜力計(jì)算的主要差別是什么？5、為什么說結(jié)構(gòu)的自振頻率和周期是結(jié)構(gòu)的固有性質(zhì)？怎樣改變他們？、為什么說結(jié)構(gòu)的自振頻率和周期是結(jié)構(gòu)的固有性質(zhì)？怎樣改變他們？6、簡述振型分解法是如何將耦聯(lián)的運(yùn)動(dòng)方程解耦的、簡述振型分解法是如何將耦聯(lián)的運(yùn)動(dòng)方程解耦的7、時(shí)域法求解與頻域法求解振動(dòng)問題各有何特點(diǎn)？、時(shí)域法求解與頻域法求解振動(dòng)問題各有何特點(diǎn)？8、什么叫動(dòng)力系數(shù)，動(dòng)力系數(shù)大小與哪些因素有關(guān)？單

3、自由度體系位移動(dòng)力系數(shù)與內(nèi)力動(dòng)、什么叫動(dòng)力系數(shù)，動(dòng)力系數(shù)大小與哪些因素有關(guān)？單自由度體系位移動(dòng)力系數(shù)與內(nèi)力動(dòng)力系數(shù)是否一樣？力系數(shù)是否一樣？答：動(dòng)力放大系數(shù)是指動(dòng)荷載引起的響應(yīng)幅值與動(dòng)荷載幅值作為靜荷載所引起的結(jié)構(gòu)靜響應(yīng)之比值。簡諧荷載下的動(dòng)力放大系數(shù)與頻率比、阻尼比有關(guān)。當(dāng)慣性力與動(dòng)荷載作用線重合時(shí)，位移動(dòng)力系數(shù)與內(nèi)力動(dòng)力系數(shù)相等；否則不相等。原因是：當(dāng)把動(dòng)荷載換成作用于質(zhì)量的等效荷載時(shí)，引起的質(zhì)量位移相等，但內(nèi)力并不等效，根據(jù)動(dòng)力系

4、數(shù)的概念可知不會(huì)相等。9、振型正交性的物理意義是什么？振型正交性有何應(yīng)用？、振型正交性的物理意義是什么？振型正交性有何應(yīng)用？答：由振型關(guān)于質(zhì)量、剛度正交性公式可知，i振型上的慣性力在j振型上作的虛功為0。由此可知，既然每一主振型相應(yīng)的慣性力在其他主振型上不做功，那么它的振動(dòng)能量就不會(huì)轉(zhuǎn)移到別的主振型上去。換句話說，當(dāng)一個(gè)體系只按某一主振型振動(dòng)時(shí)，不會(huì)激起其他主振型的振動(dòng)。這說明各個(gè)主振型都能單獨(dú)出現(xiàn)，彼此線性無關(guān)。這就是振型正交的物理意

5、義。一是可用于校核振型的正確性；二是在已知振型的條件下，可以通過折算質(zhì)量與折算剛度計(jì)算對應(yīng)的頻率。而更主要的是任一同階向量均可用振型的線性組合來表示，在受迫振動(dòng)分析中，利用振型的正交性，在阻尼矩陣正交的假設(shè)下可使運(yùn)動(dòng)方程解藕。10、什么是阻尼、阻尼力，產(chǎn)生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滯阻尼？什么是阻尼、阻尼力，產(chǎn)生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滯阻尼？答：振動(dòng)過程的能量耗散稱為阻尼。產(chǎn)生阻尼的原因主要有：材料的內(nèi)摩擦、構(gòu)件間接

6、觸面的摩擦、介質(zhì)的阻力等等。當(dāng)然，也包括結(jié)構(gòu)中安裝的各種阻尼器、耗能器。阻尼力是根據(jù)所假設(shè)的阻尼理論作用于質(zhì)量上用于代替能量耗散的一種假想力。粘滯阻尼理論假定阻尼力與質(zhì)量的速度成比例。粘滯阻尼理論的優(yōu)點(diǎn)是便于求解，但其缺點(diǎn)是與往往實(shí)際不符，為揚(yáng)長避短，按能量等效原則將實(shí)際的阻尼耗能換算成粘滯阻尼理論的相關(guān)參數(shù)，這種阻尼假設(shè)稱為等效粘滯阻尼。1111、計(jì)重力與不計(jì)重力所得到的運(yùn)動(dòng)方程是一樣的嗎？、計(jì)重力與不計(jì)重力所得到的運(yùn)動(dòng)方程是一樣的嗎

7、？綜上所述，有限元法綜合了集中質(zhì)量法和廣義坐標(biāo)法的特點(diǎn)：(l)與廣義坐標(biāo)法相似，有限元法采用了形函數(shù)的概念。但不同于廣義坐標(biāo)法在整體結(jié)構(gòu)上插值（即定義形函數(shù)），而是采用了分片的插值，因此形函數(shù)的表達(dá)式（形狀）可以相對簡單。(2)與集中質(zhì)量法相比，有限元法中的廣義坐標(biāo)也采用了真實(shí)的物理量，具有直接、直觀的優(yōu)點(diǎn)，這與集中質(zhì)量法相同。1515、什么是振型，它與哪些量有關(guān)？、什么是振型，它與哪些量有關(guān)？答：振型是多自由度體系所固有的屬性，是體系

8、上所有質(zhì)量按相同頻率作自由振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)形狀。它僅與體系的質(zhì)量和剛度的大小、分布有關(guān)，與外界激勵(lì)無關(guān)。1616、振型正交性的物理意義是什么？振型正交性有何應(yīng)用？、振型正交性的物理意義是什么？振型正交性有何應(yīng)用？答：由振型關(guān)于質(zhì)量、剛度正交性公式可知，i振型上的慣性力在j振型上作的虛功為0。由此可知，既然每一主振型相應(yīng)的慣性力在其他主振型上不做功，那么它的振動(dòng)能量就不會(huì)轉(zhuǎn)移到別的主振型上去。換句話說，當(dāng)一個(gè)體系只按某一主振型振動(dòng)時(shí)，不會(huì)激起

9、其他主振型的振動(dòng)。這說明各個(gè)主振型都能單獨(dú)出現(xiàn)，彼此線性無關(guān)。這就是振型正交的物理意義。一是可用于校核振型的正確性；二是在已知振型的條件下，可以通過折算質(zhì)量與折算剛度計(jì)算對應(yīng)的頻率。而更主要的是任一同階向量均可用振型的線性組合來表示，在受迫振動(dòng)分析中，利用振型的正交性，在阻尼矩陣正交的假設(shè)下可使運(yùn)動(dòng)方程解藕。二、填空題二、填空題1、有阻尼受迫振動(dòng)的動(dòng)力大系數(shù)，其中為，表????21222d2)1(?????????示。當(dāng)為定值時(shí)，=，最

10、大，最大值為。??d?2、單自由度系統(tǒng)在簡諧荷載作用下，當(dāng)激勵(lì)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)固有頻率時(shí)，動(dòng)力放大?系數(shù)，表明；當(dāng)激勵(lì)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)固有頻率時(shí)，動(dòng)力放大系數(shù)d??，表明。d?3、對稱體系在對稱荷載作用下，只有當(dāng)荷載頻率與自振頻率相等時(shí)才發(fā)生共振，當(dāng)荷載頻率與自振頻率相等時(shí)不發(fā)生共振。4、當(dāng)阻尼比，阻尼稱為，這種情況下系統(tǒng)（發(fā)生不發(fā)生）振動(dòng)。1??當(dāng)，這種情況下由于阻尼過大，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)為。5、單自由度體系只有當(dāng)阻尼比1時(shí)才會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象