精品文档---下载后可任意编辑东南大学(2024~2024)年第一学期桥梁结构振动与稳定分析讨论报告成 绩 :姓 名 :高超天学 号 :145511专 业:桥梁与隧道工程授 课 老 师 :万 水日 期:2024 年 1 月目录精品文档---下载后可任意编辑2 薄板的振动理论及应用薄板自由振动的一般问题是这样提出的:在一定的横向荷载作用下处于平衡位置的薄板,受到干扰力的作用而偏离这一位置,当干扰力被除去以后,在该平衡位置附近作微幅振动。(1)试求薄板振动的频率,特别是最低频率。(2)设已知薄板的初始条件,即已知处挠度及初速度,试求薄板在任意瞬时的挠度。设薄板在平衡位置的挠度为,这时,薄板所受的横向静荷载为。则薄板的弹性曲面微分方程为: (a)式(a)标示:薄板每单位面积上所受的弹性力和它所受的横向荷载 q 成平衡。设薄板在振动过程中的任意瞬时 t 的挠度为,则薄板每单位面积上在该瞬时所受的弹性力,将与横向荷载 q 及惯性力成平衡,即 (b)薄板的加速度是,因而每单位面积上的惯性力是其中为薄板每单位面积内的质量(包括薄板本身的质量和随同薄板振东的质量),则式(b)可以改写为 (c)将式(c)与式(a)相减,得到由于不随时间改变,,所以上式可以改写成为 (d)命薄板在任意瞬时的挠度为,而式(d)成为或 (2-1)这就是薄板自由振动的微分方程。微分方程(2-1)有如下形式的解答: (2-2)在这里,薄板上每一点(x,y)的挠度,被标示成为无数多个简谐振动下的挠度相叠加,而每一个简谐振动的频率是。另一方面,薄板在每一瞬时 t 的挠度,则被标示成为无数多钟振形下的挠度相叠加,而每一种振形下的挠度是由振形函数标示的。为了求出各种振形下的振形函数,以及与之相应的频率,我们取代入式(2-1),然后消去因子,得出所谓振形微分方程 (2-3)假如由这一微分方程求得 W 的满足边界条件的非零解,即可由关系式 (e)求得相应的频率。自由振动的频率,称为自然频率或固有频率,它们完全决定于薄板的固有特性,而与外来因素无关。实际上,只有当薄板的为常量时,才有可能求得函数形式的解答。这时,命 (2-4)则方程(2-3)简化为常系数微分方程 (2-5)现在就可能比较简便地求得 W 的满足边界条件的、函数形式的非零解,从而求得相应的值,然后再用(2-4)式求出相应的频率。将求出的那些振形函数及相应的频率取为及,代入表达式(2-2),就有可精品文档---下载后可任意编辑能利用初始条件求得该表达式中的系...