机械动力学读书报告

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机械动力学读书报告一、机械动力学研究的内容:

任何机械,在存在运动的同时,都要受到力的作用。机械动力学时研究机械在力作用下的运动和机械在运动中产生的力,并从力与运动的相互作用的角度进行机械的设计和改进的科学。

详细的机械动力学研究方向可以分为以下六点:

(1)在已知外力作用下,求具有确定惯性参量的机械系统的真实运动规律;分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力;研究回转构件和机构平衡的理论和方法;机械振动的分析;以及机构的分析和综合等等。

为了简化问题,常把机械系统看作具有理想、稳定约束的刚体系统处理。对于单自由度的机械系统,用等效力和等效质量的概念,可以把刚体系统的动力学问题转化为单个刚体的动力学问题;对多自由度机械系统动力学问题一般用拉格朗日方程求解。机械系统动力学方程常常是多参量非线性微分方程,只在特殊条件下可直接求解,一般情况下需要用数值方法迭代求解许多机械动力学问题可借助电子计算机分析计算机根据输入的外力参量、构件的惯性参量和机械系统的结构信息,自动列出相应的微分方程并解出所要求的运动参量。

(2)分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力。这些力的大小和变化规律是设计运动副的结构、分析支承和构件的承载能力以及选择合理润滑方法的依据。在求出机械真实运动规律后可算出各构件的惯性力,再依据达朗伯原理用静力学方法求出构件间的相互作用力。

(3)研究回转构件和机构平衡的理论和方法。平衡的目的是消除或减少作用在机械基础上周期变化的振颤力和振颤力矩。对于刚性转子的平衡已有较成熟的技

术和方法:对于工作转速接近或超过转子自身固有频率的挠性转子平衡问题,不论是理论和方法都需要进一步研究。

平面或空间机构中包含有往复运动和平面或空间一般运动的构件。其质心沿一封闭曲线运动。根据机构的不同结构,可以应用附加配重或附加构件等方法全部或部分消除其振颤力,但振颤力矩的全部平衡较难实现优化技术应用于机构平衡领域已经取得较好的成果。

(4)研究机械运转过程中能量的平衡和分配关系。这包括:机械效率的计算和分析;调速器的理论和设计;飞轮的应用和设计等。

(5)机械振动的分析研究是机械动力学的基本内容之一。它已发展成为内容丰富、自成体系的一门学科。

(6)机构分析和机构综合一般是对机构的结构和运动而言,但随着机械运转速度的提高,机械动力学已成为分析和综合高速机构时不可缺少的内容。

二、振动的分析

为了简化问题,常把机械系统看作具有理想、稳定约束的刚体系统处理。对于单自由度的机械系统,用等效力和等效质量的概念,可以把刚体系统的动力学问题转化为单个刚体的动力学问题;对多自由度机械系统动力学问题一般用求解。

单自由度系统振动

其中有:无阻尼自由振动、有阻尼自由振动、有阻尼受迫振动几种,求解是分别带入不同的方程。

多自由度系统振动

多自由度系统振动有以下几种方法:牛顿运动方程(或达朗伯尔原理)、拉格朗日运动方程、影响系数法、哈密尔顿原理、有限单元法。

动力减振器:在工程中,为减少振动带来的危害,可以在主系统上装设一个辅助的弹簧质量系统。该辅助装置与主系统构成一个二自由度系统。该辅助装置能使主系统避开共振区,并有减振效果,故称为动力减振器。

模态矩阵正则化:将模态方程的模态质量矩阵变为单位矩阵,该坐标变换称为模态矩阵正则化。

确定固有频率与主振形的方法:矩阵迭代法、瑞雷(Rayleigh)法、邓克莱(Dunkerley)法、传递矩阵(Transfer Matrix)法。

振型截断法(Cut Off):(1)对于自由度很大的系统,可以进行自由度缩减,求解大模型的少数阶(前几阶)模态。(2)对于外力随时间变化较慢,系统初始条件中包含高阶主振型分量较少的情况。

机械动力系统响应的数值计算

欧拉法:欧拉法是取Taylor级数展开式的前两项的解法,为了减少Taylor 级数展开引起的误差,可以取更高次项的Taylor级数。

线性加速度法: 假定从时刻t→t+Δt时间的加速度直线变化。

纽马克- β法: 纽马克法是线性加速度法的别名。β——调节公式的特性参数,0≤β≤1/2。往往固定采用β=1/6/或β=1/4。

威尔逊θ法:加速度在时刻 t 到t+ θ Δ t内为线性变化,首先计算[t,t+ θ Δ t ]区间近似解,但仅取其中前半部分(到时刻t+ Δ t为止)作为近似解,而舍去后半部分(时间t+ Δ t以后)。这种巧妙的处理方法并非出于物理的原因,而主要是数学的理由。

此外还有龙格——库塔(RK)法。

弹性体振动

弦振动:在工程实际中常遇到钢索、电线、电缆和皮带等柔性体构件,其共同特点是只能承受拉力,而抵抗弯曲及压缩能力很弱,这类构件的振动问题称为弦的振动问题。其固有频率与弦的密度、弦的长度、截面、张力等有关,因此,知道弦的基本参数,可以通过固有频率可以计算张力,如钢索斜拉桥斜拉索的张力的确定。

波动方程:?2y

?y2=y2?2y

?y2

(均质弦横向振动的微分方程,又称为波动方程)

三种典型边界条件:

(1)杆的轴向振动;

(2)杆的纵向振动;

(3)圆轴的扭转振动;

ADAMS介绍

ADAMS,即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。

ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。

ADAMS基本模块

用户界面模块(ADAMS/View)

ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一,采用以用户为中心的交互式图形环境,将图标操作、菜单操作、鼠标点击操作与交互式图形建模、仿真计算、动画显示、优化设计、X-Y曲线图处理、结果分析和数据打印等功能集成在一起。ADAMS/View采用简单的分层方式完成建模工作。采用Parasolid内核进行实体建模,并提供了丰富的零件几何图形库、约束库和力/力矩库,并且支持布尔运算、支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数。除此之外,还提供了丰富的位移函数、速度函数、加速度函数、接触函数、样条函数、力/力矩函数、合力/力矩函数、数据元函数、若干用户子程序函数以及常量和变量等。

自版后,ADAMS/View采用用户熟悉的Motif界面(UNIX系统)和Windows界面(NT系统),从而大大提高了快速建模能力。在ADAMS/View中,用户利用TABLE EDITOR,可像用EXCEL一样方便地编辑模型数据,同时还提供了PLOT BROWER和FUNCTION BUILDER工具包。DS(设计研究)、DOE(实验设计)及OPTIMIZE(优化)功能可使用户方便地进行优化工作。ADAMS/View有自己的高级编程语言,支持命令行输入命令和C++语言,有丰富的宏命令以及快捷方便的图标、菜单和对话框创建和修改工具包,而且具有在线帮助功能。

求解器模块 (ADAMS/Solver)

ADAMS/Solver是ADAMS系列产品的核心模块之一,是ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真器。该软件自动形成机械系统模型的动力学方程,提供静力学、运动学和动力学的解算结果。ADAMS/Solver有各种建模和求解选项,以便精确有效地解决各种工程应用问题。

ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究。为了进行有限元分析和控制系统研究,用户除要求软件输出位移、速度、加速度和力外,还可要求模块输出用

户自己定义的数据。用户可以通过运动副、运动激励,高副接触、用户定义的子程序等添加不同的约束。用户同时可求解运动副之间的作用力和反作用力,或施加单点外力。

ADAMS/Solver新版中对校正功能进行了改进,使得积分器能够根据模型的复杂程度自动调整参数,仿真计算速度提高了30%;采用新的S12型积分器(Stabilized Index 2 intergrator),能够同时求解运动方程组的位移和速度,显着增强积分器的鲁棒性,提高复杂系统的解算速度;采用适用于柔性单元(梁、衬套、力场、弹簧-阻尼器)的新算法,可提高S12型积分器的求解精度和鲁棒性;可以将样条数据存储成独立文件使之管理更加方便,并且spline语句适用于各种样条数据文件,样条数据文件子程序还支持用户定义的数据格式;具有丰富的约束摩擦特性功能,在Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal 等约束中可定义各种摩擦特性。

后处理模块(ADAMS/PostProcessor)

MDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor,用来处理仿真结果数据、显示仿真动画等。既可以在ADAMS/View环境中运行,也可脱离该环境独立运行。ADAMS/PostProcessor的主要特点是:采用快速高质量的动画显示,便于从可视化角度深入理解设计方案的有效性;使用树状搜索结构,层次清晰,并可快速检索对象;具有丰富的数据作图、数据处理及文件输出功能;具有灵活多变的窗口风格,支持多窗口画面分割显示及多页面存储;多视窗动画与曲线结果同步显示,并可录制成电影文件;具有完备的曲线数据统计功能:如均值、均方根、极值、斜率等;具有丰富的数据处理功能,能够进行曲线的代数运算、反向、偏置、缩放、编辑和生成波特图等;为光滑消隐的柔体动画提供了更优的内存管理模式;

强化了曲线编辑工具栏功能;能支持模态形状动画,模态形状动画可记录的标准图形文件格式有:*.gif,*.jpg,*.bmp,*.xpm,*.avi 等;在日期、分析名称、页数等方面增加了图表动画功能;可进行几何属性的细节的动态演示。

机械制造基础实验指导

实验一材料的金相显微组织观察 1.1 实验目的 1、了解金相显微镜的结构及原理; 2、熟悉金相显微镜的使用与维护方法; 1.2 金相显微镜的原理、构造和操作方法 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一,特别是在金属材料 研究领域占有很重要的地位。而金相显微镜是进行金相分析的主要工具,利用金 相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法,称为金相显微分 析。显微分析可以观察,研究材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物在组织 中的数量和分布情况等问题,及可以研究材料的组织结构与其化学成分之间的关 系,确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织,可以判别材料质量的优劣 等。 1、金相显微镜的工作原理 显微镜的简单基本原理如图1.1所示。它包括两个透镜:物镜和目镜。对着 被观测物体的透镜,成为物镜;对着人眼的透镜,成为目镜。被观测物体AB, 放在物镜前较焦点F1略远一点的地方。物镜使AB形成放大倒立的实像A1B1,目镜再把A1B1放大成倒立的虚像A’1B’1,它正在人眼明视距离处,即距人眼 图1.1 显微镜成像光学简图图1.2 物镜的孔径角 250mm处,人眼通过目镜看到的就是这个虚像A’1B’1。显微镜的主要性能有: ①显微镜的放大倍数:它等于物镜与目镜单独放大倍数的乘积,即物镜放 大倍数M =A1B1/AB;目镜放大倍数M目=A’1B’1 /A1B1;显微镜的放大倍数M 物 =A’1B’1 /AB=M物×M目。 ②显微镜的鉴别率:指显微镜能清晰地分辨试样上两点间的最小距离d的 能力,d值越小,鉴别率就越高。它是显微镜的一个重要性能,取决于物镜数值 孔径A和所用光线的波长λ,可用如下的式子表示:

机械系统动力学

机械系统动力学报告 题目:电梯机械系统的动态特性分析 姓名: 专业: 学号:

电梯机械系统的动态特性分析 一、课题背景介绍 随着社会的快速发展,城市人口密度越来越大,高层建筑不断涌现,因此,现在对电梯的提出了更高的要求,随着科技的进步,在满足客观需求的基础上,电梯向着舒适性,高速,高效的方向发展。在电梯的发展过程中,安全性和功能性一直是电梯公司首要考虑的因素,其中舒适性也要包含在电梯的设计中,避免出现速度或者加速度出现突变,或者电梯运行过程中的振动引起人们的不适。因此,在电梯的设计过程中,对电梯进行动态特性分析是十分必要的。 二、在MATLAB中编程、绘图。 通过同组小伙伴的努力,已经得到了该系统的简化模型与运动方程。因此进行编程: 该系统的微分方程:[][][]{}[]Q x k x c x M= + ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ?? ? ? ,其中矩阵[M]、 [C]、[K]、[Q]都已知。 该系统的微分方程是一个二阶一元微分方程,在MATLAB中,提供有求解常微分方程数值解的函数,其中在MATLAB中常用的求微分方程数值解的有7个:ode45,ode23,ode113,ode15s,ode23s,ode23t,ode23tb 。 ode是MATLAB专门用于解微分方程的功能函数。该求解器有变步长(variable-step)和定步长(fixed-step)两种类型。不同类型有着不同的求解器,其中ode45求解器属于变步长的一种,采用Runge-Kutta

算法;和他采用相同算法的变步长求解器还有ode23。 ode45表示采用四阶,五阶Runge-Kutta单步算法,截断误差为(Δx)^3。解决的是Nonstiff(非刚性)常微分方程。 ode45是解决数值解问题的首选方法,若长时间没结果,应该就是刚性的,可换用ode23试试。 Ode45函数调用形式如下:[T,Y]=ode45(odefun,tspan,y0) 相关参数介绍如下: 通过以上的了解,并对该微分方程进行变换与降阶,得出程序。MATLAB程序: (1)建立M函数文件来定义方程组如下: function dy=func(t,y) dy=zeros(10,1); dy(1)=y(2); dy(2)=1/1660*(-0.006*y(2)+0.003*y(4)-0.0006*y(10)-1.27*10^7*y(1)+1.27*10^7*y (3)+2.54*10^6*y(9)); dy(3)=y(4); dy(4)=1/1600*(+0.03*y(2)-0.007*y(4)+0.003*y(6)+1.27*10^7*y(1)-7.274*10^8*y(3 )+1.27*10^7*y(5)); dy(5)=y(6);

结构动力学 论文

《结构动力学》 课程论文

结构动力学在道路桥梁方面的应用 摘要:随着大跨径桥梁结构在工程中的应用日趋广泛,施工控制问题也越来越受重视。结构动力学在各方面都有极为重要的作用,其特性也被广泛应用于桥梁结构技术状态评估中。结构动力学在道路桥梁方面应用十分广泛,比如有限元模型、模态挠度法、桥梁结构(强度、稳定性等)、状态评估、结构模态、结构自由衰减响应及其在结构阻尼识别中的应用、结构无阻尼固有频率与有阻尼固有频率的关系及其应用等,尤其是结合桥梁的检测、桥梁荷载试验与状态评价。本文就其部分内容进行介绍。 关键词:结构动力学道路桥梁应用 如今,科学技术越发先进,结构动力特性越来越广泛地应用于桥梁结构抗震设计、桥梁结构故障诊断和桥梁结构健康状态监测等工程技术领域,由此应用而涉及到的一些动力学基本概念理解的问题应运而生。对于此类知识,我了解的甚少,上课期间,老师虽有讲过这相关内容,但无奈我学到的只是皮毛。我记忆最深的是老师给我们放的相关视频,有汶川地震的,有桥梁施工过程的,还有很多因强度或是稳定性收到破坏而倒塌的桥梁照片。老师还告诉了我们修建建筑物的原则:需做到小震不坏,中震可修,大震不倒。还有强剪弱弯,强柱弱梁,强结点强锚固。桥梁在静止不受外力扰动时是不会破坏的,大多时候在静止的荷载作用下也不会发生破坏,但当桥梁受到动力荷载时就很容易发生破坏了,所以我们在修建桥梁是必须事先计算好最佳强度等等需要考虑的量。下面简单介绍一下结构固有频率及其应用和弹性模量动态测试。 1.结构固有频率及其应用 随着对结构动力特性的深入研究,其被越来越广泛地应用于结构有限元模型修正、结构损伤识别、结构健康状态监测等研究领域.一般情况下,由于结构阻尼较小,因此在结构动力特性的计算分析中,往往不计及结构阻尼以得到结构的振型和无阻尼的固有频率fnj(j=1,2,∧∧);而在结构的动态特性的试验中,识别的却是结构有阻尼的固有频率fdj.理论上有[1,2]fdj

结构动力学心得汇总

结构动力学学习总结

通过对本课程的学习,感受颇深。我谈一下自己对这门课的理解: 一.结构动力学的基本概念和研究内容 随着经济的飞速发展,工程界对结构系统进行动力分析的要求日益提高。我国是个多地震的国家,保证多荷载作用下结构的安全、经济适用,是我们结构工程专业人员的基本任务。结构动力学研究结构系统在动力荷载作用下的位移和应力的分析原理和计算方法。它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展,是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。高老师讲课认真负责,结合实例,提高了教学效率,也便于我们学生寻找事物的内在联系。这门课的主要内容包括运动方程的建立、单自

由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。既有线性系统的计算,又有非线性系统的计算;既有确定性荷载作用下结构动力影响的计算,又有随机荷载作用下结构动力影响的随机振动问题;阻尼理论既有粘性阻尼计算,又有滞变阻尼、摩擦阻尼的计算,对结构工程最为突出的地震影响。 二.动力分析及荷载计算 1.动力计算的特点 动力荷载或动荷载是指荷载的大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。如果从荷载本身性质来看,绝大多数实际荷载都应属于动荷载。但是,如果荷载随时间变化得很慢,荷载对结构产生的影响与

静荷载相比相差甚微,这种荷载计算下的结构计算问题仍可以简化为静荷载作用下的结构计算问题。如果荷载不仅随时间变化,而且变化很快,荷载对结构产生的影响与静荷载相比相差较大,这种荷载作用下的结构计算问题就属于动力计算问题。 荷载变化的快与慢是相对与结构的固有周期而言的,确定一种随时间变化的荷载是否为动荷载,须将其本身的特征和结构的动力特性结合起来考虑才能决定。 在结构动力计算中,由于荷载时时间的函数,结构的影响也应是时间的函数。另外,结构中的内力不仅要平衡动力荷载,而且要平衡由于结构的变形加速度所引起的惯性力。结构的动力方程中除了动力荷载和弹簧力之外,还要引入因其质量产生的惯性力和耗散能量的阻尼力。而

切削变形实验报告01

荆楚理工学院机械工程学院实验报告 姓名学号专业成绩 课程名:机械制造基础日期指导教师 实验题目:切削变形 一、【目的要求】 1 观察切削变形的过程,以及所出现的现象。 2 掌握测量切削变形和计算变形系数的基本方法。 3 研究切削速度、刀具前角和走刀量等因素对切削变形的影响规律。 二、【实验仪器与试剂】 1 设备: CA6140 普通车床 2 工具:游标卡尺、钢板尺、细铜丝等。 3 刀具:YT15硬质合金车刀若干把。 4 试件:30# 钢,轴向带断屑槽的棒料,直径30mm。 三、【实验原理】 在金属切削过程中,由于产生塑性变形,使切屑的外形尺寸发生变化,即与切削层尺寸比较,切屑的长度偏短,厚度增加,这种现象称为切屑收缩。一般情况下,切屑收缩的大小能反映切削变形的程度,衡量切屑收缩的大小可用变形系数表示。即ξ=L c / L ch 式中ξ──变形系数; L c ──切削长度(mm);L c =πD/( n-b) ; 对于本实验:槽数n= 3 ;槽宽b = 2.5 ;L ch ──切屑长度(mm), ⑴计算变形系数的方法用测量切削长度法。 ⑵把实验得到的切屑,冷却后,选出标准切屑,用铜丝沿切屑外部缠绕后拉直,然后用钢板尺测出其长度L ,为提高实验精度,可测 3 ~5 段切屑的长度求出平均值Lc 。 变形系数ξ=L c / L ch =(πD/n - b )/ L ch 图 2-1 切屑收缩图

四、【实验方法和步骤】 1、切削速度υ对切削变形的影响 刀具参数:κr=45°;κr '=8°;λs=0°;γo =10°;αo =7°;r =0.1 mm 切削用量:f=0.39 mm /r , ap=40mm。 图 2-2 车削切屑收缩 改变切削速度,从低速到高速,可先取 υc=5;10;20;25;30;40;60;80;110 m /min ; n=53;106;212;265;318;424;636;848;1166r/min ; 用每一种转速切削一段试棒,停车收集切屑并观察切削颜色(注意安全,防止烫伤)。测量并将结果填入表2-1 中。 2、刀具前角对切削变形的影响 刀具参数:κr =45°;κr '=8°;λs =0°;αo =7°;r =0.1 mm 。切削用量:f=0.39 mm /r , ap =40 mm υc=60 m /min 。 改变车刀前角:γo =0°;15°;30°。 用不同前角的车刀分别切削一段试棒,停车收集切屑并观察切削颜色(注意安全,防止烫伤)。测量并将结果填入表2-2 中。 3、进给量f 对切削变形的影响 刀具参数:κr=45°;κr'=8°;λs=0°;γo=10°;αo=7°;r=0.1 mm 。切削用量:ap =40 mm υc=60 m /min 。 改变进给量:f=0.2 ;0.36 ;0.51 ;0.66 (mm/r )。 用不同的进给量分别切削一段试棒,停车收集切屑并观察切削颜色(注意安全,防止烫伤)。测量并将结果填入表2-3 中。 五、【实验现象、结果记录及整理】 1将切屑长度测量后取平均值,记录在表2-1 、2-2 、2-3 中,计算变形系数。 表 2-1 切削速度对切削变形影响实验数据记录

结构动力学读书笔记

《结构动力学》读书报告 学院 专业 学号 指导老师 2013 年 5月 28日

摘要:本书在介绍基本概念和基础理论的同时,也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握,也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系,重点突出,同时也着重介绍了在抗震中的应用。 1 概述 1.1结构动力学的发展及其研究容: 结构动力学,作为一门课程也可称作振动力学,广泛地应用于工程领域的各个学科,诸如航天工程,航空工程,机械工程,能源工程,动力工程,交通工程,土木工程,工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科,结构动力学起源于经典牛顿力学,就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学,拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立,。但和弹性力学类似,理论体系虽早已建立,但由于数学求解上的异常困难,能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少,能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此,在很长一段时间,动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用,人们依然习惯于在静力学的畴用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车,飞机等新时代交通工具的出现,后工业革命时代各种大型机械的创造发明,以及越来越多的摩天大楼的拔地而起,工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求,传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起,结构动力学作为一门学科,也开始受到工程界越来越高的重视,从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革,其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力,使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前,由于广泛地应用了快速傅立叶变换(FFT),促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化,而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之,计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程,结构动力学的基本体系和容主要包括以下几个部分:单自由度系统结构动力学,;多自由度系统结构动力学,;连续系统结构动力学。此外,如果系统上所施加的动力荷载是确定性的,该系统就称为确定性结构动力系统;而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的,该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模

《机械制造基础》课程实验项目 1 三菱M70数控车编程及仿真

《机械制造基础》课程实验项目 1 三菱M70数控车编程及仿真 一、实验目的 通过数控仿真软件,进行数控车的编程及仿真操作实验,加深学生对三菱M70数控车系统的理解,掌握数控车的基本编程及操作技能。 二、实验内容 (1)数控仿真系统操作。 (2)简单插补指令G00,G01,G02,G03编程操作 (3)内外圆单一固定循环指令G90编程操作 (4)内外圆复合固定循环指令G71,G72,G73,G70编程操作。 (5)三菱M70数控车加工仿真。 三、实验原理 根据给出的零件图及毛坯尺寸(直径45mm),选择适合的刀具,采用适宜的数控指令进行数控车编程,并在数控仿真系统中完成加工操作。 四、零件图 五、实验报告 1、简述加工思路及程序清单 加工思路: 任务引入:毛坯直径为45mm,长度为75mm。要求分析加工工艺和加工工线,编写加工程序,并完成仿真操作。 任务实施: (1)任务一:零件图分析 ①确定工艺基准。按基准重合原则,将工件坐标系原点定在零件右端面与回转轴线的焦点上。 ②尺寸分析。轴类零件的加工,首先应保证尺寸精度和表面粗糙度,对各表面的位置也有一定的要求,由于零件未标注 公差要求,则根据回转体类零件的特点,径向尺寸公差要求高于轴向尺寸公差要求;其次保证零件总长度尺寸。(2)任务二:加工工艺过程 ①装夹方式的选择。零件的毛坯为Ф45mm捧料,采用卡盘进行装夹 ②刀具的选择及切削用量的确定。根据零件图的加工要求使用了1号外圆车刀 (3)任务三:编写数控程序 (4)任务四:输入程序信息,实行模拟 程序清单: O0001; M03 S600; T0101;

G00 X46.0 Z1.0; G71 U1.5 R1.0; G71 P10 Q20 U0.5 W0.05 P0.2; N10 G00 X27.0 S1200; G01 Z0 F0.1; X30.0 Z-1.5; Z-20.0; X34.0; X38.0 Z-35.0; Z-43.0; G02 X42.0 Z-45.0 R2.0; N20 G01 X46.0; G70 P10 Q20; G00 X100.0 Z100.0; M05; M30; 2、简述数控车仿真加工操作步骤 打开软件按急停1号刀具转到加工位45,工件 长度为选择二维视图REF X”按钮,再按“+”按钮;点击“Z”按钮,再按“+”按钮 (选择“X”按钮和“Z”按钮的顺序可以互相换换,按“+JOG(手动)点 击屏幕选择键“MST输入“600点击“INPUT运用“X”按钮和“Z” SETUP T-ofs”按钮点击屏幕上的“length date按灰色向右方向键选中对应的Z Z=Input”键按灰色向左方向键 到X Z”向不动,沿着“X按“主轴停止”按钮测量特征线,鼠标光标选外 =Input”键在屏幕上打出X轴上 +Input EDIT”按钮按屏幕上的 “EDIT Open(new)INPUT点击 “INPUT点击“MONITOR SEARCH INPUT”键选择 加工完成,结束

结构动力检测研究概述读书报告

结构动力检测研究概述 读书报告

结构动力检测研究概述 一.引言 土木工程事故的发生,造成了人员伤亡和财产损失,必然引起人们对土木工程安全性的关心和重视。评估已有建筑物或桥梁等结构在灾害性事件(如:地震、台风、爆炸等)后的健康情况,采用常规检测方法进行检测是费时的。因为主要的结构构件或节点一般都在外覆盖物或者建筑装饰物的下面。为迅速营救生命、拯救财产,立即对它们的健康情况做出评估是很有必要的。例如,1994年1月17日,美国加州Northridge大地震,一些建筑物在主震后并未倒塌,但是结构的损伤没有及时发现并进行处理,在后来的一次余震作用下结构发生了倒塌。1995年日本神户大地震和1999年台湾台中大地震也有类似的情况发生[1]。 人们在基于振动的结构健康监测方面进行了一系列的研究。20世纪70年代和80年代初,石油工业投人大量的人力和物力开发海洋平台健康监测系统;20世纪70年代后期,美国航天航空部门开展了有关航天飞机动力健康监测的研究;1987年以来,美国所有的人造卫星都配置了航天模型的健康监测系统,美国国家航空和宇航局要求所有的发射设备安置结构健康监测系统[2]。20世纪80年代初,土木工程部门开展了桥梁健康监测系统的研究。在连接香港新机场的青马大桥上安装了600多个传感器[3]。期间,虽然得出了一些较为成功的健康监测技术,但是如何从测量的信息来解释结构的健康状态和损伤情况,至今还没有完善的理论体系,基于振动的结构健康监测仍然是一个挑战。 综观结构损伤检测的研究历史,从损伤的定义来划分,大体上可以划分为单元刚度整体下降的损伤检测法和单元之间连接刚度下降的损伤检测法。对于前者,结构的损伤程度可由单元刚度折减系数来表示[4];对于后者,损伤程度可以由单元之间连接部分(连接单元)刚度的减小来表示,如钢结构梁柱连接部位螺栓的破坏、混凝土与钢筋之间粘结的破坏都属于连接单元失效问题。前者把损伤简单地假定为结构某些单元刚度减小,在此基础上开展的损伤检测研究已经很多了;后一种损伤定义更加接近结构的实际破坏形式,但目前开展的研究工作尚不多。 结构损伤检测从研究对象来看,研究的结构形式是由简单到复杂的一个过程:由简支梁开始到平面框架结构,再到桁架结构和空间结构,如海洋石油井架等。 从研究方法上来划分,可以划分为基于力学理论的损伤检测方法,基于神经网络的损伤检测方法,基于小波分析的损伤检测方法和基于模糊逻辑(fuzzy logic)的损伤检测方法等。基于力学理论的方法可以划分为基于静力学理论和基于动力学理论的方法。基于动力学理论的方法又可以划分为:线弹性理论的损伤检测方法和非线性理论的损伤检测方法。线弹性理论的方法又可以分为:基于模态理论的损伤检测和基于波动理论的损伤检测方法。基于非线性力学理论损伤检测方面的研究文献尚不多见[5]。 二.开展工程结构动力检测的意义 开展工程结构动力检测有如下重大意义:(1)传统的检测手段(如目测和静力检测)和无损检测技术(如超声波)均是结构局部损伤的检测方法,这些方法要求事先知道结构破损的大致位置,所以只能检测到结构表面或附近的损伤。如果是大体量结构,则不仅工作量巨大,而且难以预测结构性能的整体变化。基于结构振动的损伤识别可应用于复杂结构的定量的整体检测,能够有效克服静态检测方法中存在的应用条件限制和工作效率相对较低的缺点。(2)在土木工程实践中,设计、施工存在失误或正常使用中超载、环境腐蚀均可对结构造成不同程度的损伤,利用结构的健康检测技术,不仅可及时发现这些损伤的具体部位,甚至检测到无法接近的或隐蔽的损伤部位,为制定技术、经济水平均较高的加固方案提供充分的技术支持。(3)将结构的健康检测技术应用于结构在线监测,可发现早期的结构损伤,以便及时对结构进行维修,从而排除隐患。结构动力检测方法可不受结构规模和隐蔽的限制,只要在可

中国矿业大学机械系统动力学实验指导书(实验报告)

《机械系统动力学》 实验指导书 编制机械系统动力学课程组 中国矿业大学机电工程学院机械设计系 2019年3月

图1 幅值判别法和相位判别法仪器连接图 实验:结构的固有频率与模态的测试 一、结构的固有频率测试 1.实验目的 1、学习机械系统固有频率的测试方法; 2、学习共振法测试振动固有频率的原理与方法;(幅值判别法和相位判别法) 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法;(传函判别法) 4、学习自由衰减振动波形自谱分析法测试振动系统固有频率的原理和方法。(自谱分析法) 2.实验仪器及安装示意图 实验仪器:INV1601B 型振动教学实验仪、INV1601T 型振动教学实验台、加速度传感器、接触式激振器、MSC-1力锤(橡胶头)。软件:INV1601型DASP 软件。 图2 传函判别法和自谱分析法仪器连接图

3.实验原理 对于振动系统,经常要测定其固有频率,最常用的方法就是用简谐力激振,引起系统共振,从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是用锤击法,用冲击力激振,通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析,得到各阶固有频率。 1、简谐力激振 由简谐力作用下的强迫振动系统,其运动方程为: t F Kx x C x m e ωsin 0=++ 方程式的解由21x x +这二部分组成: ) sin cos (211t C t C e x D D t ωωε+=-式中21D D -=ωω1C 、2C 常数由初始条件决定 t A t A x e e ωωcos sin 212+=其中222222214)()(e e e q A ωεωωωω+--= 2222224)(2e e e q A ωεωωεω+-=,m F q 0=1x 代表阻尼自由振动基,2x 代表阻尼强迫振动项。自由振动项周期 D D T ωπ2=强迫振动项周期e e T ωπ2=由于阻尼的存在,自由振动基随时间不断地衰减消失。最后,只剩下后两项,也就是通常讲的定常强动,只剩下强迫振动部分,即 t q t q x e e e e e e e e ωωεωωεωωωεωωωωsin 4)(2cos 4)()(222222222222+-++--=通过变换可写成 ) sin(?ω-=t A x e 式中4 22222222214)1(/ωωεωωωe e q A A A +-=+= t e 图3阻尼强迫振动

机床夹具拆装与调整实验报告

荆楚理工学院机械工程学院实验报告31 姓名_________ 学号__________ 专业_________ 成绩_______ 课程名:机械制造基础日期 _指导教师赵瑾________ 实验题目:_______________ 机床夹具拆装与调整_____________________ 一、【目的要求】 1. 掌握夹具的组成、结构及各部分的作用 2. 理解夹具各部分连接方法,了解夹具的装配过程 3. 掌握夹具与机床连接、定位方法,了解加工前的对刀方法。 二、【实验仪器与试剂】 1. 铳床一台 2. 铳床夹具一套 3. 拆装、调整工具各一套 三、【实验原理】

四、【实验方法和步骤】 1. 熟悉整个夹具的总体结构,熟悉各元件之间的连接及定位关系。 2. 使用工具,按顺序把夹具各连接元件元件拆开,注意各元件之间的连接状况,并把拆掉的各元件摆放整齐。 3. 利用工具,按正确的顺序在把各元件装配好,了解装配方法,并调整好各工作表面之间的位置。 4. 把夹具装到铳床的工作台上,注意夹具在机床上的定位,调整好夹具相对机床的位置,然后将夹具夹紧。 5?将工件安装到夹具中,注意工件在夹具中的定位、夹紧。 6.利用对刀塞尺,调整好刀具的位置,注意对刀时塞尺的使用。

五、【实验现象、结果记录及整理】 1、找出夹具中的定位元件、夹紧元件。 ①定位元件:定位支承板3,V形块5。 ②夹紧元件:偏心轮及活动V形块。 2、找出夹具中的对刀元件、夹具体及导向元件。 ①对刀元件:对刀块6

②夹具体:零件1

v1.0可编辑可修改 六、【分析讨论与思考题解答】 1、加工中为满足工件的加工精度,试进行定位分析。 建立坐标系如图。 铳轴端槽:长V形块5,限制工件X,X,Y,Y4个自由度 支承板3,限制工件Z 1个自由度,共限制工件 因在工件上只加工一个槽,Z可不限制。 2、夹具是如何与机床相连的 夹具是通过定向键2与铳床连接在一起的。 Y 5个自由 度。

结构动力学读书报告

《结构动力学》 读书报告

结构动力学读书报告 学习完本门课程和结合自身所学专业,我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下: 1. (1)结构动力学及其研究内容: 结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术,它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展,是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。 (2)主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模型,在确定载荷后,导出模型的运动方程,然后选用合适的方法求解。 (3)数学模型 将结构离散化的方法主要有以下三种:①集聚质量法:把结构的分布质量集聚于一系列离散的质点或块,而把结构本身看作是仅具有弹性性能的无质量系统。由于仅是这些质点或块才产生惯性力,故离散系统的运动方程只以这些质点的位移或块的位移和转动作为自由

度。对于大部分质量集中在若干离散点上的结构,这种方法特别有效。 ②广义位移法:假定结构在振动时的位形(偏离平衡位置的位移形态)可用一系列事先规定的容许位移函数fi (它们必须满足支承处的约束条件以及结构内部位移的连续性条件)之和来表示,例如,对于一维结构,它的位形u(x)可以近似地表为: @7710 二送 结构动力学 (1)式中的qj称为广义坐标,它表示相应位移函数的幅值。这样,离散系统的运动方程就以广义坐标作为自由度。对于质量分布比较均匀,形状规则且边界条件易于处理的结构,这种方法很有效。 ③有限元法:可以看作是分区的瑞利-里兹法,其要点是先把结构划 分成适当数量的区域(称为单元),然后对每一单元施行瑞利-里兹法。通常取单元边界上(有时也包括单元内部)若干个几何特征点(例如三角形的顶点、边中点等)处的广义位移qj作为广义坐标,并对每个广义坐标取相应的插值函数作为单元内部的位移函数(或称形状函数)。在这样的数学模型中,要求形状函数的组合在相邻单元的公共边界上满足位移连续条件。一般地说,有限元法是最灵活有效的离散化方法,它提供了既方便又可靠的理想化模型,并特别适合于用电子计算机进行分析,是目前最为流行的方法,已有不少专用的或通用的程序可供结构动力学分析之用。 (4)运动方程

机械制造基础实验报告完整版

班级:姓名:学号: 实验一跳动公差测量实验 一、实验目的 1、掌握百分表的安装及使用方法 2、理解掌握跳动公差的概念 3、掌握径向圆跳动、端面圆跳动的测量 二、实验内容 1、百分表的安装 2、利用百分表测量跳动公差 三、实验设备 百分表(架)、滑座、底座、测量轴 四、实验原理 将测量轴(端面)放在滑座上,在被测零件回转一周过程中百分表读数最大值与最小值之间的差值,即为单个测量平面上的径向(端面)圆跳动误差。 五、实验步骤 1. 将百分表(架)、滑座、底座组装成测量仪,并将测量轴装在滑座的两个顶尖上,用 微调螺丝定位 2 . 在被测零件回转一周过程中百分表读数最大差值,即为单个测量平面上的径向跳动 误差。 3、沿轴向选择3个测量平面进行测量,并将测量数据填入表中。表中各点的最大差值 即为该零件的径向跳动误差。 4. 整理数据,整理实验器材,完成实验。

班级: 姓名: 学号: 实验二 水平仪实验 一、实验目的 1.了解框式水平仪的工作原理 2.掌握框式水平仪的使用方法 3.掌握利用框式水平仪测水平 二、实验内容 利用框式水平仪测量某个表面是否水平 三、实验原理 工作原理:当水平发生倾斜时,水准泡的气泡就向水平仪升高的一端移动。由于水准泡 的内壁曲率半径不同,因此产生了不同的分度值。 四、实验设备 框式水平仪 五、使用方法: 测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面,待气泡完全静止后方可进行读数。 水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值 ,如需测量长度为L 的实际倾斜则可通过下式进行计算: 实际倾斜值=分度值*L*偏差格数 例如:分度值为0.02mm/m ,L=200m, 偏差格为2格。 实际倾斜值为: mm 008.022******** .0=?? 水平仪零位校对,调整方法: 将水平仪放在基础稳固,大致水平的平板(或机床导轨)上,待气泡稳定后,在一端如左端读数,且定为零。再将水平仪调转180度,仍放在平板原来的位置上,待气泡稳定后,仍在原来一端(左端)读数A 格(以前次零读数为起点),则水平仪零位误差为二分之A 格。如果零位误差超过许可范围,则需调整水平仪零位调整机构(调整螺钉或螺母,使零位误差减小至许可值以内。对于非规定调整的螺钉,螺母不得随意拧动。调整前水平仪工作面与平板必须揭擦试干净。调整后螺钉或螺母等件必须固紧) 六、思考题: 1.如何判断水平仪是否有误差?若有误差如何调整? 答:将水平仪放在被测平面,记录下水泡的所在刻度(如,右偏n 格),然后原地旋转180°,要是刻度与原来的位置一样(右偏n 格),则水平仪没有误差,否则有。 2.用有误差的水平仪如何判断一个表面是否水平? 答:将水平仪放在被测平面,记录下水泡的所在刻度,如右偏n 格,然后原地旋转180°,要是刻度与原来的位置相反(左偏)且也偏n 格,则平面水平,否则不平。

计算结构力学读书报告

计算结构力学读书报告 XX1 (XX大学) 摘要:本文主要叙述了在阅读与学习《计算结构力学》这本书的一些相关的心得体会;在学习由原作者所创立的样条有限点法的过程中,收获了一些新的理解与体验。 关键词:计算结构力学;样条有限点法;读书报告 Computational Structural Mechanics Reading Report (XX) Abstract: This article mainly describes some of the relevant experiences in reading and learning the book “Computational Structural Mechanics”. In the process of learning the spline point method established by the original author, some new understandings and experiences were learned. Keywords: computational structural mechanics; spline finite point method; reading report 引言 工程中的许多问题,从本质上来说都可以归结到力学问题。而这些力学问题,如果按照传统的解析求解方式,往往只能求解一些较为简单和理想化的力学问题,同时又需要专业的力学家花费大量的时间和精力推导公式,并将之记录在教科书中。而近代以来,又有许多力学数学界的专家共同努力,创造出了用于解决力学分析问题的有限单元法,随着电子计算机的发展,利用有限单元法,借助电算方式,求解工程中的力学问题已成为一种趋势。 工程中的力学问题,从本质上说是非线性的,线性假设只是实际问题的一种简化。如果工程中的结构按照线性理论设计,不仅会浪费,而且还会造成灾难。在结构工程设计中,如果考虑弹塑性问题,则可以挖掘材料潜力,提高工程结构承受能力,节约材料,正确估计工程安全度,使工程经济合理及安全可靠;如果按照线弹性理论设计,则会显得过于保守。由此可知,在各种工程设计中,只假设它为线性问题是不够的,必须进一步考虑非线性问题才能保证工程既经济合理又安全可靠。近几年来,在现代化建设中,人们面临着越来越多的非线性力学问题,结构非线性分析已成为工程设计不可缺少的一个工作。因此,结构非线性力学已成为工程设计不可缺少的一个重要学科。 1基本概念 1.1材料特性 在结构工程中,所使用的材料有很多,广泛使用的材料有钢材、混凝土、岩土以及各种砖石。 在单向拉伸状态中,材料由初始弹性状态进入塑性状态的界限是屈服极限。这被称为单向拉伸状态的屈服条件,也称初始屈服条件,它的表达式为:f(σ)=σ?σs=0。 式中,σ和σs分别为应力和屈服极限,f(σ)为屈服函数。如果σ<σs,则f(σ)<0,这时试件处于弹性状态;如果σ>σs,则f(σ)>0,这时试件进入塑性状态。 经过屈服阶段后,材料又恢复抵抗变形的能力,必须增加荷载才能产生变形,这种现象称为材料强化,也称硬化。 1.2应力与应变状态 物体的任意一点的应力状态可由九个应力分量来描述,而且这些分量构成一个二阶对称张量:

结构动力学:理论及其在地震工程中的应用

5章 动力反应的数值计算 如果激励[作用力)(t p 或地面加速度)(t u g ]是随时间任意变化的,或者体系是非线性的,那么对单自由度体系的运动方程进行解析求解通常是不可能的。这类问题可以通过数值时间步进法对微分方程进行积分来处理。在应用力学广阔的学科领域中,有关各种类型微分方程数值求解方法的文献(包括几部著作中的主要章节)浩如烟海,这些文献包括这些方法的数学进展以及它们的精度、收敛性、稳定性和计算机实现等问题。 然而,本章仅对在单自由度体系动力反应分析中特别有用的很少几种方法进行简要介绍,这些介绍仅提供这些方法的基本概念和计算算法。尽管这些对许多实际问题和应用研究已经足够了,但是读者应该明白,有关这个主题存在大量的知识。 5.1 时间步进法 对于一个非弹性体系,欲采用数值求解的运动方程为 )(),(t p u u f u c u m s =++ 或者 )(t u m g - (5.1.1) 初始条件 )0(0u u = )0(0u u = 假定体系具有线性粘滞阻尼,不过,也可以考虑其他形式的阻尼(包括非线性阻尼),后面会明显看到这一点。然而由于缺乏阻尼信息.因此很少这样做,特别是在大振幅运动时。作用力)(t p 由一系列离散值给出: )(i i t p p = ,0=i 到N 。时间间隔 i i i t t t -=?+1 (5.1.2)

图5.1.1 时间步进法的记号 通常取为常数,尽管这不是必需的。在离散时刻i t (表示为i 时刻)确定反 应,单自由度体系的位移、速度和加速度分别为i u 、i u 和i u 。假定这些值是已知的,它们在i 时刻满足方程 i i s i i p f u c u m =++)( (5.1.3) 式中,i s f )(是i 时刻的抗力,对于线弹性体系,i i s ku f =)(,但是如果体系是非弹性的,那么它会依赖于i 时刻以前的位移时程和速度。将要介绍的数值方 法将使我们能够确定i +1时刻满足方程(5.1.1)的反应1+i u 、1+i u 和1+i u ,即在i +1时刻 1111)(++++=++i i s i i p f u c u m (5.1.4) 对于i =0,1,2,3,…,连续使用时间步进法,即可给出i =0,l ,2,3,… 所有瞬时所需的反应。已知的初始条件)0(0u u =)0(0u u =和提供了起动该方法的必要信息。 从i 时刻到i +1时刻的步进一般不是精确的方法,许多在数值上可以实现的近似方法是可能的。对于数值方法,有三个重要的要求:(1)收敛性一随着时间步长的减少,数值解应逼近精确解;(2)稳定性一在存在数值舍入误差的情况下,数值解应是稳定的;(3)精度一数值方法应提供与精确解足够接近的结果。这些重要的问题在本书中均作简要的讨论,全面的论述可在着重微分方程数值解法的书中找到。 本章介绍三种类型的时间步进法:(1)基于激励函数插值的方法;(2)基于速度和加速度有限差分表达的方法;(3)基于假设加速度变化的方法。前两类中各

研究生《机械系统动力学》试卷及答案

太原理工大学研究生试题 姓名: 学号: 专业班级: 机械工程2014级 课程名称: 《机械系统动力学》 考试时间: 120分钟 考试日期: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分数 1 圆柱型仪表悬浮在液体中,如图1所示。仪表质量为m ,液体的比重为ρ,液体的粘性阻尼系数为r ,试导出仪表在液体中竖直方向自由振动方程式,并求固有频率。(10分) 2 系统如图2所示,试计算系统微幅摆动的固有频率,假定OA 是均质刚性杆,质量为m 。(10分) 3 图3所示的悬臂梁,单位长度质量为ρ,试用雷利法计算横向振动的周期。假定梁的 变形曲线为?? ? ?? -=x L y y M 2cos 1π(y M 为自由端的挠度)。(10分) 4 如图4所示的系统,试推导质量m 微幅振动的方程式并求解θ(t)。(10分) 5 一简支梁如图5所示,在跨中央有重量W 为4900N 电机,在W 的作用下,梁的静挠度δst=,粘性阻尼使自由振动10周后振幅减小为初始值的一半,电机n=600rpm 时,转子不平衡质量产生的离心惯性力Q=1960N ,梁的分布质量略去不计,试求系统稳态受迫振动的振幅。(15分) 6 如图6所示的扭转摆,弹簧杆的刚度系数为K ,圆盘的转动惯量为J ,试求系统的固有频率。(15分) 7如图7一提升机,通过刚度系数m N K /1057823?=的钢丝绳和天轮(定滑轮)提升货载。货载重量N W 147000=,以s m v /025.0=的速度等速下降。求提升机突然制动时的钢丝绳最大张力。(15分) 8某振动系统如图8所示,试用拉个朗日法写出动能、势能和能量散失函数。(15分) 太原理工大学研究生试题纸

读书报告模板

硬膜下血肿 病因 急性和亚急性硬膜下血肿一般为加速性暴力引起皮质与静脉窦之间的桥静脉撕断或是 脑挫裂伤皮质血管破裂引起出血,多发生在着力点的对冲部位。慢性硬膜下血肿绝大多数 有轻微头外伤史,尤以老年人额前或枕部着力。小儿慢性硬膜下血肿双侧居多,常因产伤 引起。 临床表现 1.急性硬膜下血肿 临床症状较重,并迅速恶化,尤其是特急性血肿。中间清醒期较少见,昏迷程度逐渐 加深。颅内压增高症状出现较早,脑疝症状出现较快,局灶症状如偏瘫、失语多见。 2.慢性硬膜下血肿 病史多不明确,可有轻微外伤史。慢性颅内压增高症状常于伤后1~3个月后出现如 头痛、视物模糊、一侧肢体无力等。精神智力症状表现为记忆力减退、智力迟钝、精神失 常等。局灶性症状表现为轻偏瘫、失语等。 检查 1.X线平片检查 部分急性硬膜下血肿病人伴有颅骨骨折,慢性硬膜下病人可显示脑回压迹、蝶鞍扩大 和骨质吸收。 2.头部CT扫描 急性硬膜下血肿在脑表面呈新月形或半月形高密度区。而慢性硬膜下血肿在颅骨内板 下可见一新月形、半月形混杂密度或等密度阴影,中线移位、脑室受压。 3.头部MRI扫描 亚急性或慢性硬膜下血肿MRI的T1和T2均表现为高信号。 诊断 急性硬膜下血肿根据外伤史、颅高压增高情况、伴有局灶体征,结合头颅CT扫描即 可明确诊断。慢性硬膜下血肿多发于老年人及小儿。一般在伤后3周至数月出现慢性颅内 压增高症状,多数经头颅CT扫描即可明确。 治疗 1.急性硬膜下血肿 出血量较少,无进行性意识恶化,血肿厚度<10mm,中线移位<5mm的急性硬膜下血肿,可暂行非手术治疗。手术治疗采用骨瓣开颅血肿清除和/或去骨瓣减压术。 2.慢性硬膜下血肿 首选颅骨钻孔冲洗闭式引流术。对于血肿囊壁肥厚伴钙化须行骨瓣开颅清除血肿术。

机械系统动力学试题

机械系统动力学试题 一、 简答题: 1.机械振动系统的固有频率与哪些因素有关?关系如何? 2.简述机械振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。 3.简述无阻尼单自由度系统共振的能量集聚过程。 4. 简述线性多自由度系统动力响应分析方法。 5. 如何设计参数,使减振器效果最佳? 二、 计算题: 1、 单自由度系统质量Kg m 10=, m s N c /20?=, m N k /4000=, m x 01.00=, 00=? x ,根据下列条件求系统的总响应。 (a ) 作用在系统的外激励为t F t F ωcos )(0=,其中N F 1000=, s rad /10=ω。 (b ) 0)(=t F 时的自由振动。 2、 质量为m 的发电转子,它的转动惯量J 0的确定采用试验方法:在转子径向R 1的地方附加一小质量m 1。试验装置如图2所示,记录其振动周期。 a )求发电机转子J 0。 b )并证明R 的微小变化在R 1=(m/m 1+1)·R 时有最小影响。 3、 如图3所示扭转振动系统,忽略阻尼的影响 J J J J ===321,K K K ==21 (1)写出其刚度矩阵; (2)写出系统自由振动运动微分方程; (2)求出系统的固有频率; (3)在图示运动平面上,绘出与固有频率对应的振型图。 1 θ(图2)

(图3) 4、求汽车俯仰振动(角运动)和跳振(上下垂直振动)的频率以及振 动中心(节点)的位置(如图4)。参数如下:质量m=1000kg,回转半径r=0.9m,前轴距重心的距离l1=0.1m,后轴距重心的距离l2=1.5m,前弹簧刚度k1=18kN/m,后弹簧刚度k2=22kN/m (图4) 5、如5图所示锻锤作用在工件上的冲击力可以近似为矩形脉冲。已知 工件,铁锤与框架的质量为m1=200 Mg,基础质量为m2=250Mg,弹簧垫的刚度为k1=150MN/m,土壤的刚度为k2=75MN/m.假定各质量的初始位移与速度均为零,求系统的振动规律。

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