结构力学-单自由度体系的自由振动
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15 结构的动力计算判断题体系的振动自由度等于集中质量数。
()图示体系具有1个振动自由度。
()图示体系具有2个振动自由度。
()图示体系具有3个振动自由度。
()图示体系具有2个振动自由度。
()图示体系具有2个振动自由度。
()结构的自振频率除与体系的质量分布状况、杆件刚度有关外,还与干扰力有关。
()自由振动是指不受外界干扰力作用的振动。
()自由振动是由初位移和初速度引起的,缺一不可。
()有阻尼单自由度体系的阻尼比越大,自振频率越小。
()临界阻尼现象是指起振后振动次数很少且振幅很快衰减为零的振动。
()惯性力并不是实际加在运动质量上的力。
()计算一个结构的自振周期时,考虑阻尼比不考虑所得的结果要大。
()临界阻尼振动时质点缓慢地回到平衡位置且不过平衡点。
()阻尼力总是与质点加速的方向相反。
()在某些情形下建立振动微分方程式时,不考虑重力的影响是因为重力为恒力。
()图示结构的自振频率为w,在干扰力P(t)=P sin qt作用下,不管频率q怎样改变,动位移y(t)的方向总是和P(t)的方向相同。
()计算图示振动体系的最大动内力和动位移时可以采用同一个动力系数。
()不论干扰力是否直接作用在单自由度体系的质量m上,都可用同一个动力系数计算任一点的最大动位移。
()单自由度体系受迫振动的最大动位移的计算公式y max=my j中,y j是质量m的重量所引起的静位移。
()多自由度体系作自由振动,一般包括所有的振型,不可能出现仅含某一主振型的振动。
()解得图(a)所示两个自由度体系的两个主振型为图(b)和图(c),此解答是正确的。
()图(a)与图(b)所示梁的自由振动频率w A、w B相比,w A>w B。
()填空题动力荷载是指_____________________荷载。
振动自由度的定义是_____________________。
若要改变一个结构的自振周期,可以从两个方面着手:1、_____________________;2、_____________________。
《结构力学》第08章在线测试A BC D端的分配弯矩是A BC D、当远端为固定端时,传递系数等于A BC D、当远端为固定铰支座时,传递系数等于A BC D、一般说来,结点不平衡力矩总等于A BC DD、近端支承E、材料的性质2、力矩分配法可用来计算什么样的结构?A、连续梁B、无侧移刚架C、无结点线位移的结构D、无结点位移的结构E、横梁刚度为无穷大的结构3、结点不平衡力矩等于A、固端弯矩之和(第一轮第一结点)B、固端弯矩之和加传递弯矩(第一轮第二三……结点)C、传递弯矩(其它轮次各结点)D、总等于附加刚臂上的约束力矩E、分配弯矩之和4、下列关于力矩分配法的论述正确的是?A、单结点力矩分配法得到精确解B、多结点力矩分配法得到渐近解C、首先从结点不平衡力矩绝对值较大的结点开始D、结点不平衡力矩要变号分配E、不能同时放松相邻结点5、杆件的线刚度与什么有关?A、材料的性质B、横截面的形状C、横截面尺寸正确错误、对单结点结构,力矩分配法得到的是精确解。
正确错误、超静定力的影响线都是变形体虚位移图,是曲线。
正确错误、无剪力分配法的适用条件是结构中除了无侧移的杆,其余的杆均为剪力静定杆。
正确错误、力矩分配法的适用范围是连续梁和无侧移刚架。
正确错误《结构力学》第09章在线测试A BC D、如果体系的阻尼增大,下列论述错误的是A、自由振动的振幅衰减速度加快B、自振周期减小C、动力系数的绝对值减小D、位移和简谐荷载的相位差变大3、无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下,共振时与动荷载相平衡的是A、弹性恢复力B、惯性力C、惯性力与弹性力的合力D、没有力4、当简谐荷载作用于无阻尼的单自由度体系质点上时,若荷载频率远远小于体系的自振频率时,则此时与动荷载相平衡的主要是A、弹性恢复力B、阻尼力C、惯性力D、重力5、一单自由度振动体系,由初始位移0.685cm,初始速度为零产生自由振动,振动一个周期后最大位移为0.50cm,体系的阻尼比为A、0.05B、ξ=0.10C、0.20D、ξ=0.15第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、单自由度体系的自由振动主要计算A、频率B、周期C、振型D、动力内力E、动力位移2、具有弹性支座的梁,如要降低梁的自振频率ω,可采取下列那些措施?A、增大质量B、减小梁的刚度C、减小弹性支座的刚度D、增大荷载值E、增大荷载频率3、如果体系的阻尼数值增大,下列论述错误的是 AA、动力系数变大B、动力系数减小C、自由振动的振幅衰减速度加快D、自振周期减小E、自振频率增大4、如果体系的阻尼数值增大,则A、动力系数变大B、动力系数减小C、自由振动的振幅衰减速度加快D、自振周期增大E、自振频率减小5、引起自由振动的原因是A、初位移B、初速度C、瞬时冲量D、简谐荷载E、突加荷载第三题、判断题(每题1分,5道题共5分)1、无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下,当频率比θ/ω大于1时,荷载与位移同向。
结构力学一、结构的几何构造分析1、凡是自由度大于0的体系都是几何可变体系。
2、刚片规则一:一个刚片与一点,用不共线的两根连杆相连接,则组成几何不变无多余约束的体系。
3、刚片规则二:两个刚片用一个铰和一根连杆相连接且三铰不共线,则几何不变且无多余连接。
4、三钢片规则三:三刚片用三个铰,不在同一直线上,则几何不变且无多余连接。
5、平面自由度的计算:k j n m w ---=233注意复铰和复刚片的计算。
二、静定结构的受力分析1、受力正负号的规定:轴力拉为正,压为负;剪力:相邻点顺时针为正,逆时针为负;弯矩:下部受拉为正,上部受拉为负。
2、关于积分关系:qx dx dN -=;qy dx dQ -=;Q dx dM =;qy dxMd -=22 关于曲杆的积分关系:qs R Q ds dN -=;qr R N ds dQ --=;Q dsdM=; 3、三铰拱的合理轴线:(拱无弯矩状态的轴线称为合理轴线)。
)(42x l x lfy -=填土作用下为一悬链线;均匀水压力的合理轴线为圆弧曲线。
三、静定结构的影响线1、影响线定义:单位移动荷载作用下内力(或支座反力)变化规律的图形称为内力(或支座反力)影响线。
2、常用影响线:11影响线影响线11影响线影响线3、关于桁架的影响线,需要专门的看书解决。
4、如果移动荷载是单个集中荷载,则最不利位置,一定在影响线数据最大处。
若有多个集中荷载,则有一个集中荷载处在影响线距离最大处。
b r p a r 21+≤;br a r r 21≥+ 也可以通过tga*R 来计算,看是否变号。
四、结构位移计算1、支座位移计算公式:KkkcR ∑-+∆*12、广义力和广义荷载就是一对相反的力。
3、温度作用:h t h t h t 12210+=;12/t t t -=;⎰∑⎰∑+=∆Mds ht Nds t /0αα (其中:N 为单位荷载作用下的轴力;M 为单位荷载作用下的弯矩)。
结构力学知识点总结结构力学是固体力学的一个分支,主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化。
以下是对结构力学主要知识点的总结。
一、结构的计算简图结构计算简图是对实际结构进行力学分析时,经过简化抽象得到的力学模型。
它需要忽略一些次要因素,突出结构的主要特征。
在确定计算简图时,要明确结构的支座形式。
常见的支座有固定支座、可动铰支座和固定铰支座。
固定支座限制结构在水平和竖直方向的移动以及转动;可动铰支座限制结构沿支座链杆方向的移动,允许转动;固定铰支座限制结构在水平和竖直方向的移动,但允许转动。
此外,还需要确定结构的荷载类型。
荷载包括集中荷载和分布荷载。
集中荷载是作用在结构上的一个点的荷载,如重物的压力;分布荷载则是作用在结构一段长度或面积上的荷载,如梁的自重。
二、平面体系的几何组成分析这部分内容主要是判断平面体系的几何不变性。
通过计算自由度,以及运用几何不变体系的组成规则,可以确定体系是否几何不变。
自由度是指确定体系位置所需的独立坐标数。
一个刚片在平面内有三个自由度。
计算平面体系自由度的公式为:W = 3m 2h r ,其中 m为刚片数,h 为单铰数,r 为支座链杆数。
几何不变体系的组成规则包括:两刚片规则、三刚片规则和二元体规则。
两刚片通过一个铰和一根不通过该铰的链杆相连组成几何不变体系;三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连组成几何不变体系;在一个体系上增加或拆除一个二元体不改变体系的几何组成性质。
三、静定结构内力计算静定结构是指在任意荷载作用下,其内力和反力都可以由静力平衡条件唯一确定的结构。
静定梁的内力包括弯矩、剪力和轴力。
计算内力的方法通常是先求出支座反力,然后通过截面法计算指定截面的内力。
弯矩使梁的受拉一侧纤维受拉为正;剪力以使隔离体顺时针转动为正。
静定刚架的内力计算方法与静定梁类似,但需要注意刚架中各杆的内力可能有弯矩、剪力和轴力。
在计算时,要正确判断各杆的内力方向。
静定桁架的内力计算通常采用节点法和截面法。