请打双面习题与综合训练第一章2-1一单层房屋结构可简化为题2-1 图所示的模型,房顶质量为m,视为一刚性杆;柱子高 h,视为无质量的弹性杆,其抗弯刚度为 EJ
求该房屋作水平方向振动时的固有频率
解:由于两根杆都是弹性的,可以看作是两根相同的弹簧的并联
等效弹簧系数为k则其中为两根杆的静形变量,由材料力学易知=则=设静平衡位置水平向右为正方向,则有所以固有频率2-2一均质等直杆,长为 l ,重量为 W,用两根长 h 的相同的铅垂线悬挂成水平位置,如题2-2 图所示
试写出此杆绕通过重心的铅垂轴作微摆动的振动微分方程,并求出振动固有周期
解:给杆一个微转角=h2F=mg由动量矩定理:其中2-3求题 2-3 图中系统的固有频率,悬臂梁端点的刚度分别是和,悬臂梁的质量忽略不计
解:悬臂梁可看成刚度分别为 k1和 k3的弹簧,因此, k1与 k2串联,设总刚度为k1ˊ
k1ˊ与 k3并联,设总刚度为k2ˊ
k2ˊ与 k4 串联,设总刚度为 k
即为,,mgk324mghEJk324EJh"m xkx3n24mhEJp2aahamgamgFaMmlIMI822cossin1212212cossinhlgaphamgmln22222304121ghalgahlpTn3π23π2π2221k3k21211kkkkk212132kkkkkk4241213231421432421kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkFsin2F h mg F
2-4求题 2-4 图所示的阶梯轴一圆盘系统扭转振动的固有频率
其中、和是三个轴段截面的极惯性矩, I 是圆盘的转动惯量,各个轴段的转动惯量不计,材料剪切弹性模量为 G
解:(1)(2)(3)(4)2-5如题 2-5 图所示,质量为的均质圆盘在水平面上可作无滑动的滚动,鼓轮绕轴的转动惯量为 I ,忽略绳子的弹性、质量