結構動力學-振動分析課件

1、一振動分析的重要性在實際工程結構的設計工作中，動力學設計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)中將會接觸到大量的旋轉(zhuǎn)結構(例如:軸、輪盤等結構)。這些結構一般來說在整個機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應力而引起的。同時處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，它們所受外界激振力比較復雜，更要求對這些關鍵部件進行完整的動力設計和分析。而對于起重機這樣的重型機械，控制振動不僅決定結構安全，而且關乎起重機的工作效率和

2、操作人員舒適度。動態(tài)性能是起重機設計的一個重要技術指標。具體體現(xiàn)在(一)由于機構起動和制動，使起重機金屬機構產(chǎn)生持續(xù)時間較長的衰減振動，對司機的生理器官和心理感受會產(chǎn)生不良的影響，將影響裝卸作業(yè)定位精度，降低勞動生產(chǎn)率。(二)每臺裝卸橋的金屬結構都有固有的振動頻率，設計時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，有效減小振動幅值。結構的每個固有振動頻率都對應一定的固有振型，準確地計算出結構的固有振型，就可分清在什么樣的激振力作用

3、下會發(fā)生什么樣的振動，從而控制相應激振力的頻率，避免該振型下的共振。二起重機動態(tài)分析的內(nèi)容對起重機的動態(tài)分析主要包括，模態(tài)分析、諧響應分析、靜態(tài)分析和瞬態(tài)動力分析。模態(tài)分析在動力學分析過程中是必不可少的一個步驟，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系統(tǒng)的動態(tài)行為，建立其數(shù)學模型，最終完成改進其動態(tài)特性的任務。起重機的金屬結構都有自己的固有振動頻率，。結構的每

4、個固有頻率都對應一定的固有振型，準確的計算出結構的固有振型，就可以分清什么樣的激振力作用下會發(fā)生什么樣的振動，從而控制相應的激振力的頻率，避開該振型下該頻率下共振。模態(tài)是機械結構的固有振動特性。每個模態(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)可以由計算機（有限元分析）或試驗（試驗模態(tài)法）取得。基于線性疊加原理，一個復雜的振動系統(tǒng)可以分解為許多模態(tài)的疊加。這樣的一個分解過程稱為模態(tài)分析。振動模態(tài)是彈性結構的固有、整體的特性。如果