一均匀薄刚杆BC的质量m,长度L附在一根均匀柔性梁AB上,设侧向位移很小,用哈密顿原理推导柔性梁AB的运动方程和边界条件。
哈密顿原理可以表示为
对于薄壁长梁的横向振动可以忽略梁的剪切变形和转动惯量, 则对整体有
动能为
势能为 外力功 0 ncW 求变分
把以上各式代入哈密顿公式得
所以运动方程为
边界条件为
问答题运送一件仪器设备重40 1b,是用泡沫包装在一容器内。该容器的有效刚度k=100 1b in,有效阻尼因ξ=05.0,若整个容器和它的包装以垂直速度V=150 in s碰撞在地面上,求泡沫包装在仪器设备的最大总应力。(如图所示)
问答题一个22Kg质量的1m用一根弹簧悬挂着,弹簧的弹簧常数k=17KN m。第二个质量m2=10kg,由高度h=0.2m处降落,并附着在质量m1上,如图 (a)确定两个质量相碰瞬间后运动u(t)表达式? (b)确定两个质量的最大位移?
问答题一根柔杆总质量为M,它的弯曲刚度为EI。一个集中质量μM作用在杆的顶部,如图,由于顶部质量的惯性与几何刚度的影响,确定其W2n的近似表达式。可假定的振型表达式,以及ψ(x)采用静位移函数,均匀梁用作集中横向端部力。
问答题安装在实验室的一个隔振块,使之邻近工厂运转试验不会产生振动干扰。如隔振块重20001b,而四周地面和基础振动为24Hz时的振幅为0.01in,计算隔振块仅产生0.002in的幅值时振动系统的刚度。
问答题机械设备经常使用转动装置,它可使支承结构受力增加,例如建筑物屋顶上的空气调节设备。振装置可以减少支承,假定一台机器以20Hz运行,并希望应用弹簧形式的隔振装置来使传递的力减少90%,即 (a)根据强迫频率函数和静弯曲δst=mg k来确定已知力减少百分比的表达式。 (b)计算静弯曲其δst=mg k,条件如上,即在20Hz时减少90%,以毫米表示。