3544x
001657
2020-09-25

周期激励结构的稳态分析

理论背景

最初是未受扰动然后是谐波激励的机械系统的振动运动是由阻尼和阻尼组成,该振动和阻尼引起的振动的幅值减小。 下面的公式描述了暂态过程和静态状态:

如果该频率比η<1,称为亚临界激励,那么强迫振动要比阻尼固有振动还要慢,并且会出现一个短暂过程。 经过快速的阻尼振动后,系统调整到较慢的强迫振动,该强迫振动最终仍然是唯一的振动部分。

如果情形η> 1,现在称为超临界激励,强迫振动的频率高于阻尼固有振动。 现在,在阻尼较慢的固有振动周围出现了快速的谐波振动,直到该振动完全消失,并且仅剩下了由激振强迫的振动。

因为在所有实际情况下都存在阻尼,该阻尼会导致固有振动衰减,所以无论何种频率比,都应考虑并进一步分析分别保留的强迫振动(稳态部分)。 将该振动称为(准)固定振动,并且将系统对应的状态称为稳定状态。

固有振动具有阻尼系统的角频率ωd,而由激发迫使振动分量具有谐波激励的角频率ω。 因此,总的振动,从重叠而这两个部分的振动的结果,运行其的外观强烈地依赖于比一个疗程ω/ωd;也就是频率比η。

示例

在下文中将对钢结构中的瞬变行为进行描述。 假设该结构是谐波激励。 该结构中的谐波激励反映了不同的瞬态过程。 为了更好地对结构的振动频率进行调整,首先使用附加模块DYNAM Pro创建了固有振动工况。 为简化起见,在固有振动情况下,只考虑全局Z方向上的振型。

亚临界激励: 在时程分析的第一种情况下,结构进行亚临界激励。 其振型频率比振型低。

超临界激励: 第二种是时程分析。 其振型频率比振型高。

对于第三种情况和第四种情况,我们使用附加模块选项对之前创建的两个激励工况进行稳态求解。 为此直接直接设置到静止状态。 通常也称为稳定状态。


链接
参考
  1. Handbuch RF-DYNAM Pro. Tiefenbach: Dlubal Software, Januar 2020.
  2. DIN 4149: Bauten in deutschen Erdbebengebieten - Lastannahmen, Bemessung und Ausführung üblicher Hochbauten. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 04, 2005.
  3. Nasdala, L.: FEM-Formelsammlung Statik und Dynamik. Wiesbaden: Springer Vieweg, 2012
  4. Konstantin Meskouris. Baudynamik, Modelle, Methoden, Praxisbeispiele. Ernst & Sohn, Berlin, 1999.
下载