結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)-振動(dòng)分析課件

1、一振動(dòng)分析的重要性在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中，動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和分析是必不可少的一部分。比如在建筑工程、船舶、汽車等行業(yè)中將會(huì)接觸到大量的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(例如:軸、輪盤等結(jié)構(gòu))。這些結(jié)構(gòu)一般來說在整個(gè)機(jī)械中占有極其重要的地位，它們的損壞大部分都是由于共振引起較大振動(dòng)應(yīng)力而引起的。同時(shí)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，它們所受外界激振力比較復(fù)雜，更要求對(duì)這些關(guān)鍵部件進(jìn)行完整的動(dòng)力設(shè)計(jì)和分析。而對(duì)于起重機(jī)這樣的重型機(jī)械，控制振動(dòng)不僅決定結(jié)構(gòu)安全，而且關(guān)乎起重機(jī)的工作效率和

2、操作人員舒適度。動(dòng)態(tài)性能是起重機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。具體體現(xiàn)在(一)由于機(jī)構(gòu)起動(dòng)和制動(dòng)，使起重機(jī)金屬機(jī)構(gòu)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間較長的衰減振動(dòng)，對(duì)司機(jī)的生理器官和心理感受會(huì)產(chǎn)生不良的影響，將影響裝卸作業(yè)定位精度，降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。(二)每臺(tái)裝卸橋的金屬結(jié)構(gòu)都有固有的振動(dòng)頻率，設(shè)計(jì)時(shí)使這些固有頻率避開外激振力的頻率可以避免發(fā)生共振，有效減小振動(dòng)幅值。結(jié)構(gòu)的每個(gè)固有振動(dòng)頻率都對(duì)應(yīng)一定的固有振型，準(zhǔn)確地計(jì)算出結(jié)構(gòu)的固有振型，就可分清在什么樣的激振力作用

3、下會(huì)發(fā)生什么樣的振動(dòng)，從而控制相應(yīng)激振力的頻率，避免該振型下的共振。二起重機(jī)動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容對(duì)起重機(jī)的動(dòng)態(tài)分析主要包括，模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、靜態(tài)分析和瞬態(tài)動(dòng)力分析。模態(tài)分析在動(dòng)力學(xué)分析過程中是必不可少的一個(gè)步驟，模態(tài)其本身變形體或系統(tǒng)內(nèi)部相互位置發(fā)生變化所具有的“特征模式”，或稱“形態(tài)”。模態(tài)分析的目的，就是分析和控制上述力學(xué)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，建立其數(shù)學(xué)模型，最終完成改進(jìn)其動(dòng)態(tài)特性的任務(wù)。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)都有自己的固有振動(dòng)頻率，。結(jié)構(gòu)的每

4、個(gè)固有頻率都對(duì)應(yīng)一定的固有振型，準(zhǔn)確的計(jì)算出結(jié)構(gòu)的固有振型，就可以分清什么樣的激振力作用下會(huì)發(fā)生什么樣的振動(dòng)，從而控制相應(yīng)的激振力的頻率，避開該振型下該頻率下共振。模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性。每個(gè)模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計(jì)算機(jī)（有限元分析）或試驗(yàn)（試驗(yàn)?zāi)B(tài)法）取得?；诰€性疊加原理，一個(gè)復(fù)雜的振動(dòng)系統(tǒng)可以分解為許多模態(tài)的疊加。這樣的一個(gè)分解過程稱為模態(tài)分析。振動(dòng)模態(tài)是彈性結(jié)構(gòu)的固有、整體的特性。如果