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船体振动第一章.ppt


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文档列表 文档介绍
第1章单自由度系统的振动
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船体振动
H u l l V I b r a t I o n
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第1章单自由度系统的振动
单自由度系统
无阻尼自由振动
无阻尼强迫振动
有阻尼自由振动
有阻尼强迫振动
H u l l V i b r a t I o n
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第1章单自由度系统的振动

H u l l V i b r a t I o n
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单自由度系统
H u l l V i b r a t I o n
实际工程结构
力学模型
三维船体结构
一维船体梁
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单自由度系统
H u l l V i b r a t I o n
1、系统的自由度数 一个系统于任何瞬间在空间位置的广义坐标数目。
弹性体
无限自由度系统
连续系统
多自由度系统
离散系统
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单自由度系统
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2. 单自由度系统 一个系统于任何瞬间在空间的位置由一个广义坐标确定。
典型的单自由度系统:弹簧-质量系统
梁上固定一台电动机,当电机沿铅直方向振动时,可视为集中质量。如不计梁的质量,则相当于一根无重弹簧,系统简化成弹簧-质量系统
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单自由度系统
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3、静荷重和动荷重
静荷重:静止地或极为缓慢地作用于系统上的荷重,而且该荷重不会使结构产生惯性力,或者惯性力与荷重比较起来极其微小,从而可以认为是静荷重。
动荷重:随时间变化的或者能使结构系统产生很大惯性
力的荷重。
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动荷重分类:
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1)冲击作用和突加力作用,如打桩力、炮弹在结构上弹着点的冲击力;
2)按谐和规律变化的动荷重,主要是由旋转机械的不平衡力引起的;
3)作用点移动或变化的动荷重,如车行驶时对于钢轨的作用力;
4)基座运动时产生的惯性力,如重型锻锤、机动行驶、人工爆破、地震地面运动等引起的作用力。
5)流动的脉动压力,如水、空气、风力、空气压力波引起的作用力。
自由振动方程
当物块偏离平衡位置为x距离时,物块的运动微分方程为
其中
取物块的静平衡位置为坐标原点O,x轴顺弹簧变形方向铅直向下为正。当物块在静平衡位置时,由平衡条件,得到
无阻尼自由振动微分方程
弹簧的静变形
固有圆频率
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无阻尼系统的自由振动
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其通解为:
其中C1和C2为积分常数,由物块运动的起始条件确定。设t=0时, 可解
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自由振动方程
无阻尼系统的自由振动
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