一根懸臂梁是用2-DOF假定振型模型來模擬的,如圖所示,它的廣義坐標(biāo)是以自由度端的撓曲與斜率(很?。┍硎荆磛(t)與Θ(t)。圖示符合形函數(shù)的振型。
(a)根據(jù)一般多項(xiàng)式來推導(dǎo)ψ1與ψ2多項(xiàng)式形式的形函數(shù)。
(b)推導(dǎo)這個(gè)2-DOF模型的運(yùn)動(dòng)方程
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關(guān)于多自由度系統(tǒng),下列說法正確的是()。
?一均質(zhì)等截面直桿兩端固支,長(zhǎng)為l,楊氏模量為E,橫截面積為A,體密度為ρ。則此桿縱向振動(dòng)的一階固有頻率為()。
如圖所示兩自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng),各彈簧剛度系數(shù)已在圖中標(biāo)出,各質(zhì)量塊的質(zhì)量為2m1=m2=2m。在各質(zhì)量塊上施加與其自身重力成比例的水平作用力,以此條件下的平衡位移為假設(shè)振型X,利用兩種方式定義(最大勢(shì)能與動(dòng)能之比;柔度法定義)的瑞利商估計(jì)此系統(tǒng)的基頻,記為ω1和ω2。系統(tǒng)基頻的精確值記為ω0,則兩種方式估計(jì)出的基頻的相對(duì)誤差和分別為()。
某等厚矩形薄板四邊簡(jiǎn)支,厚度為h,長(zhǎng)為a,寬b=a/2,其振型函數(shù)可設(shè)為板的各階固有頻率。如圖為該板的某階主振型(上圖為振型的三維圖像,下圖為其俯視圖),請(qǐng)問其對(duì)應(yīng)的固有頻率的階次為()。
如圖,在水平面xy內(nèi),質(zhì)點(diǎn)m通過三根互成120°的彈簧(剛度系數(shù)均為k)與固定端連接,假設(shè)質(zhì)點(diǎn)做微幅振動(dòng)。以質(zhì)點(diǎn)在x和y兩個(gè)方向上的位移為廣義坐標(biāo)建立動(dòng)力學(xué)方程,求系統(tǒng)的固有頻率ω1,ω2和V1,V2主振型()。
?一均質(zhì)等截面細(xì)長(zhǎng)直桿做縱向振動(dòng),在兩端固定和兩端自由兩種不同邊界條件下,關(guān)于它們的頻率方程和振型函數(shù)的說法正確的是()(不考慮自由桿的ω1=0)。
一多自由度無阻尼彈簧質(zhì)量塊系統(tǒng),其振動(dòng)微分方程為?如果取廣義坐標(biāo),則新的以為未知量的微分方程中()。
關(guān)于均勻等截面,?下列各項(xiàng)中正確的有()。
?如圖懸臂梁端有一小質(zhì)量塊m,質(zhì)量塊同時(shí)被兩根剛度系數(shù)為k的彈簧所支撐,彈簧與地面夾角均為45°,梁的抗彎剛度EJ,長(zhǎng)度l均為已知?,F(xiàn)將此系統(tǒng)等效為一單自由度系統(tǒng),請(qǐng)給出其固有頻率()。
一質(zhì)量為M的鋼制剛架,用長(zhǎng)度2L的張緊的鋼絲連接,每根鋼絲張力為T,如圖所示。一質(zhì)量塊m用兩只彈性常數(shù)為k的彈簧系于剛架內(nèi)部,列寫系統(tǒng)振動(dòng)微分方程為,,其中x1,x2分別是剛架和質(zhì)量塊的位移。問剛度矩陣K為()。