Bài giảng Động lực học công trình - PGS. TS. Dương Văn Thứ

Bài giảng Động lực học công trình trình bày dao động của hệ có một bậc tự do, dao động của hệ có nhiều bậc tự do, dao động ngang của thanh phẳng có vô hạn bậc tự do, các phương pháp tính gần đúng trong động lực học công trình, động lực học của kết cấu thanh phẳng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Động lực học công trình - PGS. TS. Dương Văn ThứĐỘNGLỰCHỌCCÔNGTRÌNH PGS.TSDươngVănThứ powerpoint.vn CHƯƠNG1:DAOĐỘNGCỦAHỆCÓMỘTBẬCTỰDO1.1MỘTSỐKHÁINIỆMCƠBẢNVỀLÝTHUYẾTDAOĐỘNG1.1.1Kháiniệmvềchukỳvàtầnsố K Dao động của vật thuần túy do lực lò xo sinh 0 ra khi M dịch chuyển khỏi vị trí cân bằng ban đầu (do một nguyên nhân bất kỳ nào đó gây M ra rồi mất đi) được gọi là dao động tự do hay là dao động riêng. y P(t)Dạng chuyển vị của vật M được gọi là dạng dao động Hình 1.1riêng. Nếu trong quá trình dao động luôn luôn tồn tại lựcđộng P(t), ta có bài toán dao động cưỡng bức. Lực độngP(t) còn được gọi là lực kích thích.Tuỳ thuộc vào quan hệ giữa lực lò xo và biến dạng của lò xo là tuyếntính , hay phi tuyến, mà ta có bài toán dao động tuyến tính hay daođộng phi tuyến. powerpoint.vn CHƯƠNG1:DAOĐỘNGCỦAHỆCÓMỘTBẬCTỰDO Sốcácdaođộngtoànphầncủakhốilượngthựchiệntrongmộtđơn vịthờigian,chỉphụthuộcvàocácđặctrưngcơhọccủahệ,gọilà tầnsốdaođộngriênghaytầnsốdaođộngtựdo,vàđượckýhiệulà f. Thờigianđểthựchiệnmộtdaođộngtoànphầnđượcgọilàchukỳ daođộng,vàđượckýhiệulàT. NếuTđobằnggiây(s)(trongĐộnglựchọccôngtrìnhthờigian thườngđượcđobằnggiây),thìthứnguyêncủaflà1/s.Vềtrịsốfvà Tlànghịchđảocủanhau. powerpoint.vn CHƯƠNG1:DAOĐỘNGCỦAHỆCÓMỘTBẬCTỰDO1.1.2Daođộngđiềuhoàvàvéctơquay Sau đây ta xét một dạng dao động quan trọng được gọi là dao động điều hòa. Đây là dạng dao động cơ bản thường gặp trong cơ học, mặt khác, các dao động có chu kỳ luôn luôn có thể phân tích thành các dạng dao động điều hòa đơn giản. Xét dao động điều hòa, S (t ) = A sin ωt (1-1) Có vận tốc v(t ) = Aωcosω t (1-2) và gia tốc a (t ) = − Aω 2 sin ωt (1-3) powerpoint.vn CHƯƠNG1:DAOĐỘNGCỦAHỆCÓMỘTBẬCTỰDO1.1.2Daođộngđiềuhoàvàvéctơquay Có thể miêu tả chuyển động này như chuyển dịch của điểm mút véc tơ OA (có r a độ lớn bằng A) lên một trục S nào đó khi Acosωt véc tơ này quay quanh điểm cố định O 0 x với vận tốc góc ω.(xem hình 1.2). ωt Asinω Trị số A được gọi là biên độ dao động, t còn vận tốc góc ω được gọi là tần số A vòng của dao động – là số dao động r v toàn phần của hệ thực hiện trong 2π s giây. Hình 1.2 Theo định nghĩa, 2π 1 ωT = 2π nên T= = do đó ω = 2π f ω f powerpoint.vn CHƯƠNG1:DAOĐỘNGCỦAHỆCÓMỘTBẬCTỰDOTóm lại, trong dao động điều hòa ta có các quan hệ sau, 2π ω= = 2π f (1-4) T 1 ω f = = (1-5) T 2π 1 2π T= = (1-6) f ωSau này trong tính toán thực tế, người ta hay dùng ω hơn f. powerpoint.vn CHƯƠNG1:DAOĐỘNGCỦAHỆCÓMỘTBẬCTỰDOKhảo sát ba dao động điều hòa cùng biên độ A và chu kỳ T T T T t 0 t t 0 A A 0A T t0= 4 s s ϕ ϕ a) s b) t0 = = T c) ω 2π � π� ω ...