1.Definicja schematu statycznego dynamicznego ustroju bud.
Jest to schemat statyczny uzupełniony o dodatkowe informacje z punktu widzenia dynamiki, takie jak:
-opis pola masowego(masy skupione, tarcze masowe, masa rozłożona)
-opis char. I rozkładu oporów ruchu
-opis zewnętrznych sił czynnych jako funkcji miejca i czasu
2. Liczba dynamicznych stopni swobody
Liczba niezależnych wsp. Uogólnionych, niezbędna do opisania ruchu wszystkich pkt. Masowych. Wyróżniamy układy o:
-jednym d.s.s., - więcej niż jednym d.s.s.
– dyskretne, - o nieskończonej liczbie – układy ciągłe
W celu określenia d.s.s. należy z układu usunąć wszystkie więzi podatne.
3. Równanie Lagrange’a dla małych drgań
- energia kinetyczna, -energia potencjalna
- moc tłumienia, - praca sił zewnętrznych
Dla układów o 1dss
4. Wyznaczanie macierzy podatności dla ukł.SN
W układach SN w celu wyznaczenia macierzy D należy:
-sprowadzenie układu do SW (podst.)
-w miejscu przeciętych więzi wprowadzić dodatkowe wsp. X opisanie wektorem
-wyznaczyć macierz podatności dla bazy poszerzonej: ,
, = 0
-
D=
5.Wyznaczenie macierzy sztywności dla ukł. GN w sensie dynamicznym
W przypadku gdy ngd>0, wprowadzamy dodatkowe współrzędne X, tak, aby wyczerpać wszystkie stopnie swobody siatki prętowej. Ze wsp. X tworzymy . Siły w dodanych więziach . , ,
,
K=
6. Równania ruchu opisujące zagadnienie własne, drgania swobodne i drgania wymuszone
1) Zagadnienie własne :
2) Drgania swobodne - z tłumieniem, bez tłumienia
3) Drgania wymuszone
7. Zagadnienie własne dla układu dyskretnego: rów.wyjściowe i rozw. Zag. własnego (częstości własne i wektory własne)
Rów. Drgań własnych:
Układ ma rozw gdy det ; podstawienie
det - wielomian char. Zag. Własnego;
, - częstości własne, -wektor własny i-tej formy drgań
Macierz własna :
; ,…, ) – diag macierz widmowa
Obustronnie *WT
Wynika, że : - macierz diagonalna
Powyższe zal. Opisują zas. ortogonalności, która mówi, że formy własne są do siebie prostopadłe z wagą B i K.
8. Zasada ortogonalności drgań własnych
Wychodząc z r.rów. dla zagadnienia własnego :
Mnożenie jest przemienne, zatem
, stąd:
dla i=j, dla i j,
dla i=j, dla i j,
Powyższe wzory opisują zas ortogonalności, która mówi, że formy własne są do siebie ortogonalne z wagą B i K. W przypadku, gdy częstości własne są jednokrotne, wówczas rozwiązanie rów. Można uzyskać wyznaczając jedną z kolumn macierzy dołączonej do macierzy ; ,
10. Metoda bezpośrednia w rozwiązywaniu zagadnienia drgań wymuszonych harmonicznie dla ukł. dyskretnego
, p – częstość wymuszenia
, gdy
; ,
Spełniony będzie układ równań
- równanie met. Przemieszczeń – macierz zrobić
Jeżeli wpływ tłumienia jest pomijalnie mały, to równanie upraszcza się do postaci
11. Obwiednia dynamicznych sił wew. W przypadku drgań harmonicznych
Obwiednia sił dynamicznych jest zawsze symetryczna, przyjmuje wartości amM lub –amM
, indeks s – składowa sinusowa, c-cosinusowa
W rzeczywistości obwiednia momentów czy innych sił wew. Nigdy nie jest symetryczna ze względu na występowanie sił wew od obc stałych
12.Rozwiązanie zagadnienia drgań własnych wymuszonych harmonicznie dla układów o jednym s.s
- harmoniczna funkcja czasu
,
(1)
Postać całki szczególnej: (2)
Po podst. (2) do (1) otrzymujemy dwa równania, które powinny być spełnione tożsamościowo:
;
Amplituda:
- wsp. dyn.,