同一结构,怎样从静力走向振动?
先看恒定外力下的弹性平衡,再进入自由振动、阻尼衰减与周期外力。把运动画面与带单位的位移、力和时间读数对应起来。
观察任务:每次只改变质量、刚度或阻尼中的一个量;比较周期、衰减和稳态振幅。研究小阻尼共振时,保留足够长的响应时间。
第9章把抗风与抗震放在共同的动力学基础上。这里按正文的学习顺序接入已有课堂:先看质量、刚度和阻尼怎样影响振动,再识别空间振型;进入抗风时,依次观察风场、静风平衡和运动引起的气动力,最后用多测点记录练习模态识别。
先看恒定外力下的弹性平衡,再进入自由振动、阻尼衰减与周期外力。把运动画面与带单位的位移、力和时间读数对应起来。
观察任务:每次只改变质量、刚度或阻尼中的一个量;比较周期、衰减和稳态振幅。研究小阻尼共振时,保留足够长的响应时间。
按多点记录、单阶模态、逐阶合成的顺序,分清固定空间比例φ、共同时间函数q和固有频率f;再看荷载位置与测点位置各自影响什么。
观察任务:切换简支梁第二阶,比较跨中与两侧测点;暂停在同一时刻,辨认节点、反向运动与瞬时共同过零。
从平均风与脉动风进入风谱,把频带能量与时程快慢联系起来;再比较沿风传播时延和横向分开测点的波形差异。
观察任务:在风谱页保存当前曲线,固定平均风速与积分尺度,只改变湍流度;再恢复湍流度、增大积分尺度。到多点页先沿风对齐,再切横向分开。
辨认静风三分力,先调风速寻找新平衡,再扭偏桥面后松手,观察能否回到该风速的平衡位置。
观察任务:依次选20、30、40 m/s,比较平衡角;再做“临界前后”试验,用气动力矩与结构抗矩在平衡附近的斜率解释差异。
从相对来流和瞬时静态对应,进入规定周期运动;区分位移项、速度项与一周做功,再撤去规定运动,观察自由响应。
观察任务:在位移端点与过零位暂停,分别看两项气动力;把四段行程做功相加,再比较风输入与结构耗能。规定振幅保持不变,不能据此判断自由系统稳定。
在三维桥梁中逐一观察竖弯、侧弯和扭转,再叠加多个模态。识别作业提供同截面左右测点的同步双向加速度记录。
观察任务:先比较单一竖弯与单一扭转的左右桥缘运动;再进入作业页,按学号生成600秒、50 Hz记录。用左右有符号时程的和与差分离运动,结合互谱识别频率和相对振型。