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结构动力学作业答案(roy r.craig)

结构动力学作业答案(roy r.craig)
结构动力学作业答案(roy r.craig)

P2.3 解答

2.3 如图所示,刚性梁AB 受到弹簧BC 的激励。C 点的运动方程为z (t )。试用B 点的位移u 为变量来推导系统的运动方程。假设为小运动,采用牛顿定律来求解。

解:

1. 画自由体受力图

2. 列力矩平衡方程

∑=0A

M

根据受力分析,可知:

02

2211=+---L f L

f L f M c I

3. 力与位移关系

弹簧力2/11u k f =; 阻尼力2/11u c f c =; 弹簧力)(22u z k f -= 惯性力矩ML u dl L

l M u l u

L l dl L M l a dm M L L

L

I 31

)()(02200

==??=??=???

4. 将力与位移关系代入到力矩平衡方程,并化简:

z k u k k u c u M 2211)41

(4131=+++

P2.13 解答

2.13 一根均匀的杆的质量密度为ρ

,其杆端有一集中质量M 。应用假定振型法

L x x /)(=ψ)推导如下系统的轴向自由振动的运动方程。

解:

1. 形函数及几何边界条件

0),0(=t U )()(),(t u x t x U ψ=

2. 建立虚功方程

0'=+-=inertia nc W V W W δδδδ

因为没有外力,所以0=nc W δ

u L

AEu

dx L u L u AE Udx AEU V L

L δδδδ===?

?0

)'( 对于惯性力而言,其虚功包括杆本身的虚功1inertia W δ和杆端集中质量的虚功2

inertia W δ。

u u

AL

dx x L

u u A Udx U

A W L

L

inertia δρδρδρδ 3

)(0

22

01-

=-=-=?

? u u M t L U t L U

M W inertia δδδ -=-=),(),(2 3. 化简

0)3

(=??????++-u u L AE u M AL

δρ

因为u δ为虚位移,即0≠u δ,所以运动方程为

0)3(=++u L AE

u M AL ρ

P3.7 解答

3.7 一台机器的质量为70kg ,安装在弹簧上,弹簧的总刚度为15kN/m ,总阻尼为1.2kN.s/m 。试求如下初始条件的运动u(t)。

解:

1. 运动方程及其相关参数

由图可知,其运动方程为

0=++ku u c u

m 其中kg m 70=,m N k /1054?=,m s N c /1200?=。所以

s

c c m

s N m c s m k n d cr n cr n /rad 32.2532.0173.26132

.02

.37421200/2.374273.267022/rad 73.2670

50000

22=-?=-====?=??=====

ζωωζωω

2. 系统的自由振动解

??

???

?????

??++=-t u u t u e t u d d n d t n ωωζωωζωsin cos )(000 3. 不同初始条件下的自由运动

(a )0,1000==u

mm u ()t t e

t u

t u e t u t

d d n d t n 32.25sin 34.032.25cos 100

1sin cos )(55.800+=?

?????+=--ωωζωωζω

(b )s mm u

u /100,000== t e t u

e t u t d d

t

n 32.25sin 2

.2531

sin )(55.80--==

=ωωζω

P4.8 解答

4.8 转动机械中的不平衡是很普遍的激励源。下图正是这样一个例子。(M -m

)是机械

的质量,m 是转动不平衡块的质量,其转动圆频率为Ω。 a. 推导机械垂向运动方程;

b. 推导系统稳态响应表达式并绘制频响曲线。

解:

1. 向心力及其垂向分量

向心力的大小2Ω=me F ,垂向分量为t me t F F u ΩΩ=Ω=sin sin 2。 2. 系统的运动方程

t me ku u c u

M ΩΩ=++sin 2 化简后可得:

t M

me u u u n n ΩΩ=

++sin 22

2

ωζω 3. 系统的稳态响应

[]

2

2

/12

222

12tan )

sin()2()1(r r

t r r k m e u -=

-Ω+-Ω=

ζααζ

现在考虑其频率响应幅值

[]

[][

]

2

/12

2222

2

/12

222

2

2

/12

222

)2()1()2()1()2()1(r r r k m e r r k

m e r r k m e u n

n n

ζωζωωζ+-?=

+-?

??? ??Ω?=

+-Ω=

定义静位移为k

m e U n

2

0ω=,因此,

[]

22

/12

222

0)2()1()(r D r r r U U H s ?=+-=

=Ωζ

P5.1 解答

5.1 用一个非常简单的模型来研究着陆的一架轻型飞机的冲击。如图所示,以一个线性弹簧的集中质量表示着陆的装置。当弹簧触到地面时,质量m 具有一垂直下降速度V 。接触时t=0,并令u(0)=0。

(a)确定弹簧保持在接触地面时间内,质量的垂向位置u (t )的表达式; (b)确定弹簧回弹脱离地面接触的时间。

解:

1. 受力分析

根据初始条件:V u

u t ===)0(,0)0(,0 ,及上图可知,物体的受力图如右所示。

2. 运动微分方程

所以,根据受力图,其运动微分方程为:

mg ku u

m =+

3. 垂向位置)(t u 的解

t A t A k

mg

t u n n ωωsin cos )(21++=

根据初始条件,可得

m

k

V

A k

mg A n n

=

=

-

=2

21,,ωω 所以,t V t k mg t u n n

n ωωωsin )cos 1()(+-=。

4. 弹簧回弹脱离地面的时间

当弹簧再次脱离地面时,其运动状态为:g t u V t u

t u =-==)(,)(,

0)(111 。因此,可以任意选取一个运动量来求解脱离时间1t 。这里,我们取速度量,则有

V t V t k

mg

t u

n n n -=+=111cos sin )(ωωω 11cos 1sin t t V g n n n

ωωω+=-

n

n V g t ωπ

ω=

-2

tan

1

??

????+=

-πωωn n V g t 11tan 21

ku u

m mg

9.2 一均匀薄刚杆BC 的质量m ,长度L 附在一均匀弹性梁AB 上,设侧向位移很小。应用恰当的自由体图,确定A 与B 点的边界条件。

解:

1. A 点的边界条件为固支,即

0),0(=t v

00=??=x x

v

2. B 点的边界条件

刚体的受力图如上所示。 对于端部剪力边界条件,

3232223

2

2

2B x L

x L x L

v

v mL v S EI m x

t x t ===???==+

????

(注:23222

2

2x L x L

v

L v t

x t ==??+

???为刚杆BC 的质心加速度)

对于端部弯距边界条件,

L

x L

x B x

v t I x

v

EI M 22222

2)(==????=??=

其中23

1

mL I =

解:

1. 特征方程

现拟采用如下通解形式

x C x C x C x C x V λλλλcos sin cosh sinh )(4321+++=

两端边界条件为自由端,所以

L x x dx V d dx V d ==???

??

??

,03322

将边界条件代入通解表达式,可得

0sin cos sinh cosh cos sin cosh sinh 00004321333322223

32

2=?????

?????????????????????-----C C C C L L L L L L L L λλλλλλλλλλλλλλλλλλλλ 如果上面方程有非零解,则其系数行列式为零。化简后得特征方程:

0)cos cosh 1(10=-L L λλλ

由此可见,本系统有零固有频率,而其非零频的特征方程为:

00

cos cosh 1≠=-λλλL L

2. 现确定零频率的个数。

当0=λ时,根据自由运动微分方程(10.12),可得:04

4=dx

V

d 。因此,我们可以假定解的形式为342321)(x a x a x a a x V +++=。考虑边界条件,可知043==a a 。因此,零频率的振型为x a a x V 21)(+=。考察得到的振型函数可知,只可能存在2个相互正交的组合。相对应的,存在两

个零频率。

3. 求零频率的刚体模态(利用正交性)。 设x a a V 210+=,x b b V 211+=,则有:

00

10=?

L

dx V AV ρ

03

2)(2

22122111=+++L b a L b a b a b a

由于L 具有任意性,所以022=b a 。因此可以设0,

022≠=b a 。因此,上式变为:

L

b b L

b b 122

1202-=?=+ 所以,两个刚体模态为:10a V =,)21(11L

x

b V -=。可进一步,采用102=?L dx AV ρ正规化方法,

求解1a 、1b 。通过计算得到:

AL

a ρ1

1=

,AL

b ρ31=

所以,正规化的刚体模态为

AL

ρφ1

0=

,)21(31L

x AL -=

ρφ 4. 非零频率

对于非零频的特征方程,只能采用数值的方法求解。结果是:4

2

1)731.4(AL

EI

ρω=,4

2

2)854.7(AL

EI

ρω=。 5. 振型

通过线性方程组,4个方程中的三个,我们可以得到弯曲模态的振型表达式(0≠ω)

()()()()[]

x x L L x x L L A x V n n n n n n n n n n λλλλλλλλsin sinh cos cosh cos cosh sin sinh )(+--+-=

P11.26 解答

11.26 运用假定振型法求解悬臂梁的2-DOF 模型。其中,自由端的变形)(t v 和转角)(t θ被定义为模型的广义坐标。相应的振型函数如下图所示。

解:

(a )推导基于如下一般多项式的形函数)(1x ψ和)(2x ψ。

3

2)(??

?

??+??? ??+??? ??+=L x d L x c L x b a x ψ

(b )推导此2-DOF 模型的运动微分方程。

解:(a )由图可知,对于)(1x ψ而言,有:

.0)(;1)(;0)0(;0)0('11'11====L L ψψψψ

????

???=+=+==?032100

L d

L

c d c b a .2;3;0;

0-====?d c b a

所以,

3

2123)(??

?

??-??? ??=L x L x x ψ

对于)(2x ψ而言,有:

.1)(;0)(;0)0(;0)0('

22'

22====L L ψψψψ

????

???=+=+==?132000

L d

L

c d c b a .;;0;

0L d L c b a =-===?

所以,

3

22)(??

?

??+??? ??-=L x L L x L x ψ

(b )1.首先求形函数的二阶导数。

2"

232"162)(;126)(L

x

L x L

x L x +-

=-=

ψψ 2.推导刚度和质量矩阵系数ij k 和ij m 。

()

32

0320

2"1

1112126L EI dx L x L

EI dx EI k L

L

=???

??-==??ψ

220320"

2"12112662126L EI dx L x L L x L

EI dx EI k k L L -=??? ??+-??? ??-===??ψψ

()

L EI dx L x L EI dx EI k L

L

46202

20

2"2

22=

??

?

??+-==??ψ

同样的,对于ij m 有:

AL dx L x L x A dx A m L L ρρψρ3513232

03

202

111=???????

???? ??-??? ??==??

2

3

20320

2121122101123AL dx L x L L x L L x L x A dx A m m L

L

ρρψψρ-=???

?

??????? ??+??? ??-??????????? ??-??? ??===??

302

3

202

2221051AL dx L x L L x L A dx A m L L ρρψρ=???

???????? ??+??? ??-==??

3.装配运动微分方程(因为没有外力,所以广义力为零)

?

?????=????????????--+?????

???????????--00)()(23362)()(1051210

11210113513

232t t v L L L L EI t t v L L L AL θθρ

P12.8 解答

P12.8一均匀悬臂梁采用如下假定振型简化为一2-DOF 模型:

3

221)(,)(??

?

??=??? ??=L x x L x x ψψ

(a )推导该2-DOF 模型的运动微分方程;

(b )计算固有频率。并和精确解(例10.3)以及基频近似值(10.4)比较。

解:

(a )参考第11章例11.10的步骤建立运动微分方程

3

221)(,)(??

?

??=??? ??=L x x L x x ψψ

2

'

'12'12)(,2)(L x L x x ==

ψψ

3"232'

26)(,3)(L

x

x L x x ==ψψ

因此,

3223211231112,6,4L EI k L EI k k L EI k ====

7,6,522211211AL m AL m m AL m ρρρ====

装配系统的运动方程(注意,这里没有外力,所以广义力为零。)

??????=????????????+????????????00633223035354221021321u u L EI u

u

AL ρ

(b )参考第12章例12.3的步骤解方程,得到固有频率 假设简谐运动为

代入运动方程,得

??????=??????????????????-?????

?00303535426332212U U i μ 其中,

24

2420i i

EI

AL ωρμ=

从系数的行列式得特征方程

0)353()306)(422(2222=----i i i μμμ

031023524=+-i i μμ

求解特征方程的根

8846.2,0297.02=i μ

利用24

2

420i i

EI

AL ωρμ=

得到

2

121531.3????

??=

A EI L ρω 2

122807.34???

?

??=

A EI L ρω 和精确解对比(例10.3)

假定振型法的频率大于精确解的频率,并且所计算出基频的精度远大于第二频率。

与例10.4瑞利法基频比较

(例10.4 利用瑞利法计算均匀悬臂梁的近似基频。假定形函数为2

)(??

? ??=L x x ψ)

假定振型法的基频小于瑞利法的基频,精度高于瑞利法。

结构动力学试卷B卷答案

华中科技大学土木工程与力学学院 《结构动力学》考试卷(B卷、闭卷) 2013~2014学年度第一学期成绩 学号专业班级姓名 一、简答题(每题5分、共25分) 1、刚度法和柔度法所建立的体系运动方程间有何联系?各在什么情况下使用方便? 答:从位移协调的角度建立振动方程的方法为柔度法。从力系平衡的角度建立的振动方程的方法为刚度法。这两种方法在本质上是一致的,有着相同的前提条件。在便于求出刚度系数的体系中用刚度法方便。同理,在便于求出柔度系数的体系中用柔度法方便。在超静定结构中,一般用刚度法方便,静定结构中用柔度法方便。 2、什么叫动力系数,动力系数大小与哪些因素有关?单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样? 答:动力系数是指最大动位移[y(t)]max与最大静位移yst的比值,其与体系的自振频率和荷载频率θ有关。当单自由度体系中的荷载作用在质量处才有位移动力系数与内力动力系数一样的结果。 3、什么叫临界阻尼?怎样量测体系振动过程中的阻尼比?若要避开共振应采取何种措施? 答:当阻尼增大到体系在自由反应中不再引起振动,这时的阻尼称为临界阻尼。根据公式即测出第k次振幅和第k+n次振幅即可测出阻尼比。 措施:○1可改变自振频率,如改变质量、刚度等。○2改变荷载的频率。○3可改变阻尼的大小,使之避开共振。 4、振型正交的物理意义是什么?振型正交有何应用?频率相等的两个主振型互相正交吗? 答:物理意义:第k主振型的惯性力与第i主振型的位移做的功和第i主振型的惯性力与第k主振型的静位移做的功相等,即功的互等定理。 作用:○1判断主振型的形状特点。○2利用正交关系来确定位移展开公式中的系数。 5、应用能量法求频率时,所设的位移函数应满足什么条件?其计算的第一频率与精确解相比是偏高还是偏低?什么情况下用能量法可得到精确解? 答:所设位移函数要满足位移边界条件,同时要尽可能与真实情况相符。第一频率与精确解相比偏高。如果所假设的位移形状系数与主振型的刚好一致,则可以得到精确解。

教育学原理课后答案

教育学原理课后答案 【篇一:教育学原理复习题(答案)】 念 1.教育学:教育学是研究教育现象、解释教育规律的一门科学,即 研究如何培养人的一门科学。 二、填空题 1.教育学是研究____教育现象____揭示_____教育规律___的一门 科学。 2.教育的基本规律包括__教育与社会发展的关系__和教育与人的 身心发展的关系。 3.作为高等师范院校公共必修课的教育学是________普通教育学 ___ 。 4.教育学的产生与发展大致经历___萌芽、 _形成独立学科__ 和 _ 科学化发展等三个阶段。 三、选择题 bcbcbcc 1.世界最早反映教育思想的著作是______。 a.《学记》 b.《论语》 c.《雄辩术原理》 d.《大学》 2._________世界最早的教育专著。 a.《论语》 b.《孟子》 c.《学记》 d.《师说》 3.最早地系统论证班级授课制的教育家是_______________。 a.康德 b.夸美纽斯 c.赫尔巴特 d.斯宾塞 4.世界上第一个提出教学具有教育性的教育家是 _______________。 a.斯宾塞b.夸美纽斯 c.赫尔巴特 d.柏拉图 5.在教育学史上,一般把_____________的《大教学论》看成是 近代第一本教育学著作。 a.柏拉图b.夸美纽斯 c.赫尔巴特 d.斯宾塞 6.近代德国著名的心理学家和教育学家_______________,在世 界教育学史上被认为是“现代教育学之父”或“科学教育学的奠基人”。 a.卢梭b.斯宾塞 c.赫尔巴特 d.夸美纽斯 7.古代西方最早的教育专著是_______________ a.柏拉图的《理想国》 b.夸美纽斯的《大教学论》 c.昆体良的《雄辩 术原理》

大学教育学基础试题及答案

一、单项选择题:1-45 小题,每小题2 分,共90 分。在每小题给出的四个选项中,请选出一项最符合题目要求的。1.战国后期,我国出现的具有世界影响的教育文献是()。 A.《大学》B.《中庸》C.《孟子》D.《学记》 2 .在世界教育学史上被称为是“现代教育学之父”或“科学教育学的莫基人”的人是()。 A .夸美纽斯 B .赫尔巴特 C .杜威 D .拉伊 3 .教育的心理起源说的代表人物是()。 A .勒图尔诺 B .沛西·能 C .孟禄 D .达尔文 4 . “科教兴国”思想的理论基础是()。 A .邓小平关于建设有中国特色社会主义的思想 B .邓小平关于科学技术是第一生产力的思想 C .江泽民三个代表的思想 D .胡锦涛建设社会主义和谐社会的思想 5 .许多西方学者把运用教育的力量培养青年一代具有某种政治意识形态的过程称之为( )过程。 A .政治社会化 B .学术社会化 C .社会学术化 D .社会政治化 6 .当国家竞争加剧,强调各方面尤其是科技实力时,就会强调教育质量,反映在教育目的上,就是强调培养国家精神和() o A .文雅教育 B .英才教育 C .教育平等化 D .价值多元化 7 .现代学制中,双轨学制以()为典型。 A .欧洲国家 B .美国 C .前苏联 D .中国 8 . ( )改革的最终目的在于:通过教育制度内部权力与资源的重新调整和优化配呈,来提高教育的效益以及教育适应变革的能力。 A .《国务院关于基础教育改革与发展的决定》 B .《中共中央关于教育体制改革的决定》 C .《中国教育改革和发展纲要》 D .《中共中央、国务院关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》 9 .课程可被划分为国家课程、地方课程和学校课程,这是从()角度来对课程进行划分的。 A .学生对课程选择的自由度 B .课程的存在形式 C .课程的组织核心 D .课程管理制度 10 .教学是()。 A .学生学的活动 B .教师指导下学生学的活动 C .教师教的活动 D .教师教和学生学的统一活动

教育学基础试题及答案

教育学基础试题 一、选择题 1、在西方教育史上,被认为史现代教育代言人的是( D ) A.赫尔巴特B.卢梭 C.洛克 D.杜威 2、人力资本理论说明了( A ) A.教育对经济发展的促进作用 B.经济发展水平对教育的制约作用 C.政治对教育的制约作用 D.教育对科学技术的促进作用 3、人的身心发展的年龄特征表明了个体的发展具有( B ) A.顺序性 B.阶段性 C.不平衡性 D.差异性 4、“理想和未来”是人生哪个阶段的重要特征( C ) A.童年期 B.少年期 C.青年期 D.成年期 5、马克思指出的实现人的全面发展的唯一方法是(D ) A.理论联系实际 B.教育与社会实践结合 C.知识分之与工农相结合 D.教育与生产劳动相结合 6、编写教科书的直接依据和国家衡量各科教学的主要标准是( B ) A.课程 B.课程标准 C.课程计划 D.课程目标 7、我国义务教育阶段的课程计划应该具有三个特征是(D ) A.强制性,基础性,科学性 B.强制性,普遍性,科学性 C.科学性,普遍性,基础性 D.强制性,普遍性,基础性 8、《学记》中的“道而弗牵,强而弗抑,开而弗达”,所阐明的教学原则是( C )A.循序渐进原则 B.直观性原则 C.启发性原则 D.因材施教原则 9、教师通过展示实物、直观教具、进行示范实验,指导学生获取知识的方法,是( B) A.练习法 B.演示法 C.实验法 D.发现法 10、打乱传统的按年龄编班的做法,而按学生的能力或学习成绩编班,这是(A )A.外部分组 B.内部分组 C.设计教学法 D.道尔顿制 11、结构化策略和问题化策略属于教学策略中的( A ) A.内容型策略 B.形式型策略 C.方法型策略 D.综合型策略 12、德育过程结构的构成要素是( C ) A.教育者,受教育者 B.教育者,受教育者,教育内容 C.教育者,受教育者,教育内容,德育方法 D.教育者,受教育者,德育环境13、“学会关心”是下列哪些德育模式所强调的( B ) A.认知模式 B.体谅模式 C.价值澄清模式 D.社会模仿模式 14、把对集体的管理和对个别的管理结合起来的班级管理方式是(C ) A.常规管理 B.目标管理 C.平行管理 D.民主管理 15、班主任工作的中心环节是( B ) A.了解和研究学生 B.组织和培养班集体 C.做好个别学生的教育工作 D.统一多方面的教育力量 三、判断题 1、当代教育的发展中,学历教育和非学历教育的界限逐渐淡化。()

结构动力学_克拉夫(第二版)课后习题

例题E2-1 如图E2-1所示,一个单层建筑理想化为刚性大梁支承在无重的柱子上。为了计算此结构的动力特性,对这个体系进行了自由振动试验。试验中用液压千斤顶在体系的顶部(也即刚性大梁处)使其产生侧向位移,然后突然释放使结构产生振动。在千斤顶工作时观察到,为了使大梁产生0.20in[0.508cm]位移需要施加20 kips[9 072 kgf]。在产生初位移后突然释放,第一个往复摆动的最大位移仅为0.16 in[0. 406 cm],而位移循环的周期为1.4 s。 从这些数据可以确定以下一些动力特性:(1)大梁的有效重量;(2)无阻尼振动频率;(3)阻尼特性;(4)六周后的振幅。 2- 1图E2-1所示建筑物的重量W为200 kips,从位移为1.2 in(t=0时)处突然释放,使其产生自由振动。如果t=0. 64 s时往复摆动的最大位移为0.86 in,试求 (a)侧移刚度k;(b)阻尼比ξ;(c)阻尼系数c。

2-2 假设图2- la 所示结构的质量和刚度为:m= kips ·s 2/in ,k=40 kips/in 。如果体系在初始条件 in 7.0)0(=υ、in/s 6.5)0(=υ&时产生自由振动,试求t=1.0s 时的位移及速度。假设:(a) c=0(无阻 尼体系); (b) c=2.8 kips ·s/in 。 2-3 假设图2- 1a 所示结构的质量和刚度为:m=5 kips ·s 2/in ,k= 20 kips/in ,且不考虑阻尼。如果初始条件in 8.1)0(=υ,而t=1.2 s 时的位移仍然为1.8 in ,试求:(a) t=2.4 s 时的位移; (b)自由振动的振幅ρ。

教育学基础复习题答案

一、选择或填空 1、世界上最早的一部教育专著是《学记》。p22 2、社会发展与教育是相互作用的,其关系概括为制约与促进。 社会发展对教育具有制约作用,如生产力制约教育内容、结构的变化,决定了教育发展的速度和规模,影响教育目标的制定,影响着教学组织形式、教学方法和教学手段的变革;政治经济制度决定教育的性质和目的,教育的领导权和受教育权;文化影响教育的……;科技为教育的发展提供……。反过来教育又促进生产力的发展,为政治经济制度服务,对文化和科技的进步也产生巨大的促进作用。(自己复习:文化对教育的影响;科技对教育的影响;教育的政治功能、经济功能、文化功能、与科技的关系) P34—p42 3、人们常说的“聪明早慧”或“大器晚成”是指个体身心发展的个别差异性。p46 附加:有的人在某些方面“聪明早慧”,却在另一些方面“大器晚成”是指个体身心发展的不均衡性。 4、培根首次在科学分类中将教育学作为一门单独的学科划分出来。P26 夸美纽斯《大教学论》标志着教育学独立体系的形成。 赫尔巴特《普通教育学》被公认为是第一部具有科学形态的教育学著作,标志着教育学开始成为一门独立的学科。

康德首次将教育学列入大学课程。 5、教育目的的社会本位论的代表人物是法国的社会学家迪尔凯姆、德国的教育学家凯兴斯泰纳和哲学家纳托尔普。p64 (自己复习:个人本位论、教育无目的论的代表人物及观点) 6、校园文化是影响学生发展的因素之一,在课程类型上,它属于隐性课程(潜在课程)。p143 (自己复习:隐性课程的范围) 7、格塞尔的“同卵双生子爬梯实验”充分说明了遗传素质的生理成熟程度是教育的重要条件。P47 (自己复习:遗传决定论、环境决定论、教育万能论的代表人物和经典例证;影响人身心发展的其他因素、及每种因素对人的发展所起的作用) 8、教学过程的主体是教师和学生。p180 (自己复习:教学过程的条件性和过程性要素) 9、课程的特点在于动手“做”,在于手脑并用,以获得直接经验,这种课程类型属于活动课程(经验课程)。p142 (自己复习:课程的其他几种类型,及每种类型的分类标准、含义和优缺点) 10、在人文教育与科学教育的关系问题上,应坚持的是坚持人文教育与科学教育携手并进。(两者相互协调与补充)。11、在教学过程中,素质教育强调的是“发现”知识,而不是简单地获得结果。

2016结构动力学(硕)答案.pdf

《结构动力学》试题(硕) 一、名词解释:(每题3分,共15分) 约束动力系数广义力虚功原理达朗贝原理 二、简答:(每题5分,共20分) 1. 为什么说自振周期是结构的固有性质?它与结构哪些固有量有关?2. 阻尼对自由振动有什么影响?减幅系数的物理意义是什么?3.简述用振型叠加法求解多自由度体系动力响应的基本原理及适用条件分别是什么? 答:振型叠加法的基本原理是利用了振型的正交性,既对于多自由度体系,必有: 0T m n m , 0T m n k (式中m 、n 为结构的第m 、n 阶振型,m 、k 为结构的质量矩阵和刚度矩阵)。 利用正交性和正规坐标,将质量与刚度矩阵有非对角项耦合的 N 个联立运动微分方程转换成为N 个独立的正规坐标方程(解耦) 。分别求解每一个正规坐标的反应,然后根据 叠加V=ΦY 即得出用原始坐标表示的反应。由于在计算中应用了叠加原理,所以振型叠加法只适用于线性体系的动力分析。若体系为非线性,可采用逐步积分法进行反应分析。 4.什么是结构的动力自由度?动力自由度与静力自由度的区别何在? 答:动力自由度是指结构体系在任意瞬时的一切可能变形中,决定全部质量位置所需的独立参数的数目。 静力自由度是指确定体系在空间中的位置所需的独立参数的数目。 前者是由于系统的弹性变形而引起各质点的位移分量; 而后者则是指结构中的刚体由于约束不够而产生的刚 体运动。三、计算(每题13分,共65分) 1.图1所示两质点动力体系,用 D ’Alembert 原理求运动方程。图1

2.图2所示,一长为l,弯曲刚度为EI的悬臂梁自由端有一质量为m的小球,小球又被支承 在刚度为k2的弹簧上,忽略梁的质量,求系统的固有频率。 图2 3.图3所示,一重mg的圆柱体,其半径为r,在一半径为R的弧表面上作无滑动的滚动,求在平衡位置(最低点)附近作微振动的固有频率。

结构力学练习题及答案

一.是非题(将判断结果填入括弧:以O 表示正确,X 表示错误)(本大题分4小题,共 11分) 1 . (本小题 3分) 图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。( ). 2 . (本小题 4分) 用力法解超静定结构时,只能采用多余约束力作为基本未知量。 ( ) 3 . (本小题 2分) 力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比,它与外因无关。( ) 4 . (本小题 2分) 用位移法解超静定结构时,基本结构超静定次数一定比原结构高。 ( ) 二.选择题(将选中答案的字母填入括弧内)(本大题分5小题,共21分) 1 (本小题6分) 图示结构EI=常数,截面A 右侧的弯矩为:( ) A .2/M ; B .M ; C .0; D. )2/(EI M 。 2. (本小题4分) 图示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( ) A.ch; B.ci; C.dj; D.cj. 2

3. (本小题 4分) 图a 结构的最后弯矩图为: A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。( ) ( a) (b) (c) (d) 4. (本小题 4分) 用图乘法求位移的必要条件之一是: A.单位荷载下的弯矩图为一直线; B.结构可分为等截面直杆段; C.所有杆件EI 为常数且相同; D.结构必须是静定的。 ( ) 5. (本小题3分) 图示梁A 点的竖向位移为(向下为正):( ) A.F P l 3 /(24EI); B. F P l 3 /(!6EI); C. 5F P l 3 /(96EI); D. 5F P l 3 /(48EI). 三(本大题 5分)对图示体系进行几何组成分析。 F P =1

《教育学基础》课后习题答案解析

《教育学基础》第一章教育与教育学习题参考答案 一、教育术语解释 1、教育:就是在一定社会背景下发生得促使个体得社会化与社会得个性化得实践活动。 2、教育影响:即教育活动中教育者作用于学习者得全部信息,既包括信息内容,也包括信息选择、传递与反馈得形式,就是形式与内容得统一。从内容上说,主要就是教育内容、教育材料或教科书;从形式上说,主要就是教育手段、教育方法、教育组织形式。 3.教育形态:就是由教育者、学习者、教育影响三个基本要素所构成得教育系统,在不同时空背景下得变化形式,也就是“教育”理念得历史实现。 4.实验教育学:就是19世纪末20世纪初在欧美一些国家兴起得用自然科学得实验法研究儿童发展及其与教育得关系得理论,代表人物就是德国教育学家梅伊曼与拉伊。实验教育学提倡把实验心理学得研究成果与方法运用于教育研究,使教育研究真正“科学化”。 二、选择题 1、教育得心理起源说得代表人物就是:( C ) A、勒图尔诺 B、沛西·能 C、孟禄 D、康德 2、我国古代最早也就是世界最早得成体系得古代教育学作品就是:( C ) A、《论语》 B、《大学》 C、《学记》 D、《孟子》 3、杜威就是以下哪一教育学派得代表人物:( D ) A、实验教育学 B、文化教育学 C、批判教育学 D、实用主义教育学 4、提出“使人类教育心理学化”口号得教育家就是:( B ) A、柏拉图 B、赫尔巴特 C、卢梭 D、洛克 三、辨析题(错误得请改正) 1、近代第一本教育学著作就是赫尔巴特得《普通教育学》。

错误。近代第一本教育学著作就是夸美纽斯得《大教学论》。 2、教育生物起源说得代表人物就是勒图尔诺与沛西·能。 正确。 3、教育就就是个体得学习或发展过程。 错误。教育就是在一定社会背景下发生得促使个体得社会化与社会得个性化得实践活动,单纯地说教育就是个体得学习或发展过程就忽视了社会因素在教育活动中得巨大影响。 4、非制度化得教育与制度化得教育形态就是按照教育系统所赖以运行得场所或空间标准进行划分得。 错误。非制度化得教育与制度化得教育形态就是按照教育系统自身得标准进行划分得。 5、农业社会得教育就就是农业教育。 错误。农业社会得教育就是指基本得教育形态之一,而农业教育就是指一种专门得教育类型。 四、简答题 1、试分析“教育”与“灌输”、“养育”之间得异同。 参考答案要点: 教育就是个体得社会化与社会得个性化相耦合得过程,既要把个体培养成为符合社会发展需要得人,又要把社会得观念、制度与行为方式内化到各不相同得个体身上。而“灌输”则就是片面地强调个体社会化得一面,强调个体发展需要与社会发展需要无条件得一致,忽视个性心理特征与个性培养,机械地灌输不就是“教育”。教育强调活动得“动力性”,即教育活动要对个体社会化与社会个性化起到“促进”、“加速”得作用;而日常家庭生活中得“抚养”、“养育”就是在自然状态下发生得,在个体与社会得关系方面起不到“引导”、“促进”与“加

结构动力学习题解答一二章

第一章 单自由度系统 1、1 总结求单自由度系统固有频率的方法与步骤。 单自由度系统固有频率求法有:牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法与能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力; (2) 利用牛顿第二定律∑=F x m && ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围:绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析与动量距分析; (2) 利用动量距定理J ∑=M θ &&,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法: 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1)设系统的广义坐标为θ,写出系统对于坐标θ的动能T 与势能U 的表达式;进一步写求出拉格朗日函数的表达式:L=T-U ; (2)由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )(&=0,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围:所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤:(1)对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 与势能U 的表达式;进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const (2)将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ,进一步得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 1、2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法与步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个:衰减曲线法与共振法。 方法一:衰减曲线法。 求解步骤:(1)利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线,并测得周期与相邻波峰与波谷的幅值i A 、1+i A 。 (2)由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ, 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ,

结构力学试题及答案汇总(完整版)

. ... . 院(系) 建筑工程系 学号 三 明 学院 姓名 . 密封 线 内 不 要 答 题 密封……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( A ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬 变 ; D. 常 变 。 (第1题) (第4题) 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( C ) A. 力 ; B. 应 力 ; C. 刚 体 位 移 ; D. 变 形 。 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( B ) A .圆 弧 线 ; B .抛 物 线 ; C .悬 链 线 ; D .正 弦 曲 线 。 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9。 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 : ( A ) A .图 b ; B .图 c ; C .图 d ; D .都不 对 。 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 : ( C ) A .力 的 平 衡 方 程 ; B .位 移 为 零 方 程 ; C .位 移 协 调 方 程 ; D .力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 。

. ... . 二、填空题(每题3分,共9分) 1.从 几 何 组 成 上 讲 , 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____ 体 系 , 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 。 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 。 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__。 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么? 答:因为静定结构内力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关, 与材料物理性质也无关。 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么? 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物 理量的影响系数值。 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力。(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系。(4分) F N1=- F P (6分); F N2=P F 3 10(6分)。 2.作 图 示 结 构 的 M 图 。(本题15分)

结构动力学1_652807188

1/35 结构动力学 教师:刘晶波助教:赵冬冬 清华大学土木工程系2010年秋 2/35 结构动力学教科书 ●刘晶波杜修力主编, 结构动力学,机械工业出版社,2005年1月第1版,2007重印。 3/35结构动力学参考书 ●A. K. Chopra, Dynamics of Structures, Prentice Hall, 1995, 2000. 4/35 结构动力学参考书 ●A. K. Chopra 著,谢礼立吕大刚等译结构动力学,高等教育出版社,2007.

5/35结构动力学参考书 ●R. W. Clough and J. Penzien, Dynamics of Structures, McGraw-Hill, 1993, 1995. 6/35 结构动力学参考书 ●R. 克拉夫J. 彭津著, 王光远等译校,结构动力学第二版(修订版),高等教育出版社,2006。 7/35 结构动力学参考书 ●唐友刚著, 高等结构动力学,天津大学出版社,2002。●诸德超邢誉峰主编, 工程振动基础,北京航空航天大学出版社,2004。●张相庭王志培等编著, 结构振动力学,同济大学出版社,2005。 yyyyyy 8/35 结构动力学总成绩: ①平时成绩 作业+读书报告②期中成绩③期末成绩 总成绩=平时成绩×(30~40%) +期中成绩×(20%) +期末成绩×(40~50%)

9/35 课程内容简介 本课程将系统讲授结构动力学基础理论知识和基本计算分析方法。 通过单自由度体系、多自由度体系和无限自由度体系的系列教学,使学生系统掌握结构动力学的基本理论和分析方法通过结构动力问题分析中的数值分析方法、离散化分析和随机振动分析的系列教学使学生具备分析和解决理论研究和实际工程问题的能力 通过介绍若干重要的前沿研究成果,使学生能较迅速接触到结构动力学研究领域的前沿 结构动力分析的基础理论知识 解决科研和工程中动力问题的技能和方法了解和掌握与结构动力学相关的科学前沿问题 10/35 结构动力学 第1 章概述 11/35 第1章概述 1.1结构动力分析的目的 12/35 1.1结构动力分析的目的 动力问题: 5地震作用下建筑结构、桥梁、大坝、地下结构的震动;5风荷载作用下大型桥梁、高层结构的振动; 5机器转动产生的不平衡力引起的大型机器基础的振动;5车辆运行中由于路面不平顺引起的车辆振动及车辆引起的路面振动; 5爆炸荷载作用下防护工事的冲击动力反应,???等等,量大而面广。动力破坏的特点: 突发性、毁灭性、波及面大。

《教育学基础》(第3版)课后习题答案_第一章

《教育学基础》(第3版)课后习题答案_第一章 1、结合从事教育工作或接受教育的实际,谈一谈对“教育”概念解。 答:在教育学界,关于“教育”的定义多种多样。对教育的定义始终围绕促进学生身心发展这一核心,将教育的范围扩大或者缩小,从不同的聚焦角度形成了教育的不同概念。 (1)社会:从社会的角度来定义教育,将教育看作是外在客体对个体产生的影响。可以分为三个层次: ①广义的教育是指增进人们的知识和技能,影响人们的思想品德的活 动; ②狭义的教育是指学校教育,即教育者根据一定的社会或阶级的要求, 有目的、有计划、有组织地对受教育者身心施加影响,将其培养成为一定社会或阶级所需要的人的活动; ③更狭义的教育是指思想教育活动,强调社会因素对个体发展的影响, 把教育看成是整个社会系统中的一个子系统,承担着一定的社会功能。 (2)个体:从个体角度定义教育,将教育看作是个体内在的发展历程,看重个体的能动性和主动性。把教育等同于个体的学习或发展过程,教育是指成功地学习知识、技能与正确态度的过程。 (3)综合定义:教育是在一定社会背景下发生的促使个体的社会化和社会的个性化的实践活动。强调教育与一定社会政治、经济、文化等条件之间的联系,体现出教育的社会性特征。总之,教育的定义是不断发展的,和实际的教育教学工作发展结合在一起的。 2、结合实际,谈谈对教育三要素时代内涵的认识。 答:教育是一种相对独立的社会子系统,是在一定社会背景下发生的促使个体社会化和社会个性化的实践活动。教育这个系统应该包括三种基本要素,即教育者、学习者和教育影响。 (1)教育者 ①从广义上说,教育者就是从事教育活动的人; ②从教育综合性的定义出发,教育者是指能够在一定社会背景下促使个 体社化和社会个性化的人。 (2)学习者学习者是教育实践活动的对象,以其接受教育影响后发生合乎目的的变化来体现教育过程的完成。不同的学习者的学习目的、学习背景或基础、在学习过程中所遭遇的问题与困难、对于自身学习行为反思和管理意识与能力均不同。 (3)教育影响教育影响即教育活动中教育者作用于学习者的全部信息,既包括了信息的内容,也包括了信息选择、传递和反馈的形式,是形式与内容的统一。从内容上说,主要是教育内容、教育材料或教科书;从形式上说,主要是教育手段、教育方法、教育组织形式。教育者、受教育者和教育影响这三个要素之间既相互独立,又相互规定,共同构成一个完整的实践活动系统,缺一不可。教育是三个基本要素构成的一种社会实践活动系统,是上述三个基本要素的有机结合。

结构动力学习题资料

结构动力学习题 2.1 建立题2.1图所示的三个弹簧-质点体系的运动方程(要求从刚度的基本定义出发确定体系的等效刚度)。 题2.1图 2.2 建立题 2.2图所示梁框架结构的运动方程(集中质量位于梁中,框架分布质量和阻尼忽略不计)。

题2.2图 2.3 试建立题 2.3图所示体系的运动方程,给出体系的广义质量M、广义刚度K、广义阻尼C和广义荷载P(t),其中位移坐标u(t)定义为无重刚杆左端点的竖向位移。 题2.3图 2.4 一总质量为m1、长为L的均匀刚性直杆在重力作用下摆动。一集中质量m2沿杆轴滑动并由一刚度为K2的无质量弹簧与摆轴相连,

见题 2.4图。设体系无摩擦,并考虑大摆角,用图中的广义坐标q1和q2建立体系的运动方程。弹簧k2的自由长度为b。 题2.4图 2.5 如题2.5图所示一质量为m1的质量块可水平运动,其右端与刚度为k的弹簧相连,左端与阻尼系数为c的阻尼器相连。摆锤m2以长为L的无重刚杆与滑块以铰相连,摆锤只能在图示铅垂面内摆动。建立以广义坐标u和θ表示的体系运动方程(坐标原点取静平衡位置)。

题2.5图 2.6如题2.6图所示一质量为m1的质量块可水平运动,其上部与一无重刚杆相连,无重刚杆与刚度为k2的弹簧及阻尼系数为c2的阻尼器相连,m1右端与刚度为k1的弹簧相连,左端与阻尼系数为c1的阻尼器相连。摆锤m2以长为L的无重刚杆与滑块以铰相连,摆锤只能在图示铅垂面内摆动。建立以广义坐标u和θ表示的体系运动方程(坐标原点取静平衡位置,假定系统作微幅振动,sinθ=tanθ=θ)。计算结果要求以刚度矩阵,质量矩阵,阻尼矩阵的形式给出。

13结构动力学习题

1.1 不计轴向变形,图示体系的振动自由度为2。 1.2 不计轴向变形,图示体系的振动自由度为1。 1.3 不计轴向变形,图示体系的振动自由度为2。 1.4 结构的自振频率不仅与质量和刚度有关,还与干扰力有关。 1.5 单自由度体系,考虑阻尼时,频率变小。 1.6 弹性力与位移反向,惯性力与加速度反向,阻尼力与速度反向。 1.7 如简谐荷载作用在单自由度体系的质点上且沿着振动方向,体系各截面的内力和位移动力系数相同。 1.8 在建立质点振动微分方程时,考虑不考虑质点的重力,对动位移无影响。 1.9 图示体系在简谐荷载作用下,不论频率比如何,动位移y(t) 总是与荷载P(t) 同向。 1.10 多自由度体系自由振动过程中,某一主振型的惯性力不会在其它主振型上做功。 二、单项选择题 2.1 在单自由度体系受迫振动的动位移幅值计算公式中,yst是 A 质量的重力所引起的静位移 B 动荷载的幅值所引起的静位移 C 动荷载引起的动位移 D 质量的重力和动荷载复制所引起的静位移 2.2 无阻尼单自由度体系的自由振动方程:。则质点的振幅y max= 2.3 多自由度振动体系的刚度矩阵和柔度矩阵的关系是 2.4 图示四结构,柱子的刚度、高度相同,横梁刚度为无穷大,质量相同,集中在横梁上。它们的自振频率自左至右分别为ω1,ω2,ω3,ω4,那么它们的关系是

2.5 图示四结构,柱子的刚度、高度相同,横梁刚度为无穷大,质量相同,集中在横梁上。它们的自振频率自左至右分别为ω1,ω2,ω3,ω4,那么它们的关系是 2.6 已知两个自由度体系的质量矩阵为,Y22等于 A -0.5 B 0. 5 C 1 D -0.25 2.7 不计阻尼,不计自重,不考虑杆件的轴向变形,图示体系的自振频率为 2.8 图示四个相同的桁架,只是集中质量m的位置不同,,它们的自振频率自左至右分别为ω1,ω2,ω3,ω4,(忽略阻尼及竖向振动作用,各杆EA为常数),那么它们的关系是 2.9 设ω为结构的自振频率,θ为荷载频率,β为动力系数下列论述正确的是 A ω越大β也越大 B θ越大β也越大 C θ/ω越接近1,β绝对值越大Dθ/ω越大β也越大 2.10 当简谐荷载作用于有阻尼的单自由度体系时,若荷载频率远远大于体系的自振频率时,则此时与动荷载相平衡的主要是

工程力学结构动力学复习题

工程力学结构动力学复习题

工程力学结构动力学复习题 一、简答题 1、结构的动力特性主要指什么?对结构做动力分析可分为哪几个阶段? 2、何谓结构的振动自由度?它与机动分析中的自由度有何异同? 3、何谓动力系数?简谐荷载下动力系数与哪些因素有关? 4、动力荷载与静力荷载有什么区别?动力计算与静力计算的主要差别是什么? 5、为什么说结构的自振频率和周期是结构的固有性质?怎样改变他们? 6、简述振型分解法是如何将耦联的运动方程解耦的. 7、时域法求解与频域法求解振动问题各有何特点? 8、什么叫动力系数,动力系数大小与哪些因素有关?单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样? 答:动力放大系数是指动荷载引起的响应幅值与动荷载幅值作为静荷载所引起的结构静响应 之比值。简谐荷载下的动力放大系数与频率比、

阻尼比有关。当惯性力与动荷载作用线重合时,位移动力系数与内力动力系数相等;否则不相等。原因是:当把动荷载换成作用于质量 的等效荷载时,引起的质量位移相等,但内力并不等效,根据动力系数的概念可知不会相等。 9、振型正交性的物理意义是什么?振型正交性有何应用? 答:由振型关于质量、刚度正交性公式可知,i 振型上的惯性力在j 振型上作的虚功为0。 由此可知,既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功,那么它的振动能量就不会 转移到别的主振型上去。换句话说,当一个体系只按某一主振型振动时,不会激起其他主振 型的振动。这说明各个主振型都能单独出现,彼此线性无关。这就是振型正交的物理意义。 一是可用于校核振型的正确性;二是在已知振型的条件下,可以通过折算质量与折算刚度计 算对应的频率。而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示,在受迫振动分析中,利用振型的正交性,在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕。 10、什么是阻尼、阻尼力,产生阻尼的原因一般

结构动力学硕答案

结构动力学硕答案 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

《结构动力学》试题(硕) 一、 名词解释:(每题3分,共15分) 约束 动力系数 广义力 虚功原理 达朗贝原理 二、简答:(每题5分,共20分) 1. 为什么说自振周期是结构的固有性质?它与结构哪些固有量有关? 2. 阻尼对自由振动有什么影响?减幅系数的物理意义是什么? 3. 简述用振型叠加法求解多自由度体系动力响应的基本原理及适用条件分别是 什么? 答:振型叠加法的基本原理是利用了振型的正交性,既对于多自由度体系,必有: 0T m n m φφ=,0T m n k φφ= (式中m φ、n φ为结构的第m 、n 阶振型,m 、k 为结构的质量矩阵和刚度矩阵)。 利用正交性和正规坐标,将质量与刚度矩阵有非对角项耦合的N 个联立运动微分方程转换成为N 个独立的正规坐标方程(解耦)。分别求解每一个正规坐标的反应,然后根据叠加V=ΦY 即得出用原始坐标表示的反应。 由于在计算中应用了叠加原理,所以振型叠加法只适用于线性体系的动力分析。若体系为非线性,可采用逐步积分法进行反应分析。 4. 什么是结构的动力自由度?动力自由度与静力自由度的区别何在? 答:动力自由度是指结构体系在任意瞬时的一切可能变形中,决定全部质量位置所需的独立参数的数目。 静力自由度是指确定体系在空间中的位置所需的独立参数的数目。前者是由于系统的弹性变形而引起各质点的位移分量;而后者则是指结构中的刚体由于约束不够而产生的刚体运动。 三、 计算(每题13分,共65分) 1. 图1所示两质点动力体系,用D ’Alembert 原理求运动方程。 图1 2. 图2所示,一长为l ,弯曲刚度为EI 的悬臂梁自由端有一质量为m 的小 球,小球又被支承在刚度为k2的弹簧上,忽略梁的质量,求系统的固有频率。 图2 3.图3所示,一重mg 的圆柱体,其半径为r ,在一半径为R 的弧表面上作无滑动的滚动,求在平衡位置(最低点)附近作微振动的固有频率。 图3 4.图4所示三层钢架结构,假定结构无阻尼,计算下述给定初始条件产生的自由振动。 初始条件 y(0)={0.060.050.04}m y (0)= {0.0 0.30.0 }m/s 图4

高等教育学课后练习答案

高等教育学课后练习答案 Final revision on November 26, 2020

第一章 一、基本概念 高等教育:从高等教育在整个学制体系中的位置来看高等教育是初等教育、中等教育、高等教育三级学制体系中的最高阶段,它是建立在完整的中等教育基础上的教育。从高等教育的性质看,高等教育是一种专业教育,是依据专业分工培养各类高级专门人才的社会活动(本质属性)。 高等教育民主化:即追求学术的民主,追求教育机会的均等。 人力资本理论:人力资本理论的奠基人舒尔茨在研究基础上提出资本分为两种:物质资本和人力资本。舒尔茨认为“人力资本”是最好的投资,学校教育和知识的增长是经济增长的主要源泉。于是,这成为美国经济发展的导向。教育是人类生产性投资。人力资本理论对美国经济的发展起重要作用。 中世纪大学:十二世纪在西欧产生了中世纪大学,其特点是由行会组织的,旨在保存和传递知识,培养训练有素的官司吏、通晓教义的牧师、懂得法理的法官和律师以及精通医术的医生。中世纪大学的办学目的与方向决定了其职能基本上是培养专门人才,而并不进行科学研究。中世纪大学的办学目的和模式后来在世界各地被广为效法。最早产生的中世纪大学是意大利的萨莱诺大学、波隆那大学,法国的巴黎大学,英国的牛津大学、剑桥大学等。 柏林大学:1810年,洪堡以新人文主义思想为指导建立柏林大学,柏林大学把培养学者和学术发展看成自身的目的,从而确立了大学发展科学的职能。并提出“大学自主与学术自由”及“教学与科研相统一的原则”,自此,大学的职能从中世纪大学培训人才扩展到培养人才及发展科学。 《莫里尔法案》:1862年,美国总统林肯签署了着名的《莫里尔法案》。法案规定联邦政府按1860年分配的名额,每州凡有国会议员一人可获得三万英亩的公共土地或相等的土地期票,赠予各州作为建立人事农业和机械工程教育的学家的经费资助,并要求所建立的学院依照各州议会分别规定的方式,授予农业和机械专业有关知识。自此,美国诞生了一批“赠地学院”。 威斯康星思想:威斯康星大学是美国高等教育史上占有重要地位的赠地学院,它以“威斯康星思想”而着名。该思想明确地把服务社会作为大学的重要职能,提出大学的基本任务是:(1)把学生培养成有知识、能工作的公民;(2)进行科学研究,发展创造新文化、新知识;(3)传播知识给广大民众,使之能用这些知识解决经济、生产、社会、政治及生活方面的问题。大学为社会服务的基本途径是:(1)传播知识、推广技术、提供信息。(2)专家服务。 二、思考题 1、试析高等教育概念的历史演变

结构动力学思考题解答

结构动力学思考题 made by 云屹 思考题一 1、结构动力学与静力学的主要区别是什么?结构的运动方程有什么不同? 主要区别为: (1)动力学考虑惯性力的影响,静力学不考虑惯性力的影响; (2)动力学中位移等量与时间有关,静力学中位移等量不随时间变化; (3)动力学的求解方法通常与荷载类型有关,静力学一般无关。 运动方程的不同: 动力学的运动方程包括位移项、速度项和加速度项;静力学的平衡方程只包括位移项。 2、什么是动力自由度?什么是静力自由度?区分动力自由度和静力自由度的意义是什么?动力自由度:确定结构体系质量位置的独立参数; 静力自由度:确定结构体系在空间中的几何位置的独立参数。 意义:通过适当的假设,当静力自由度数大于动力自由度数时,使用动力自由度可以减少未知量,简化计算,提高计算效率。 3、采用集中质量法、广义坐标法和有限元法都可以使无限自由度体系简化为有限自由度体 4、在结构振动的过程中引起阻尼的原因有哪些? (1)材料的摩擦或材料变形引起的热耗散; (2)构件连接处或结构构件与非结构构件之间的摩擦; (3)结构外部介质的阻尼。 5、在建立结构运动方程时,如考虑重力的影响,动位移的运动方程有无改变? 如果满足条件: (1)线性问题; (2)重力的影响预先被平衡; 则动位移的运动方程不会改变,否则会改变。 思考题二 1、刚度系数k ij和质量系数m ij的直接物理意义是什么?如何直接用m ij的物理概念建立梁单元的质量矩阵[M]? k ij:由第j自由度的单位位移所引起的第i自由度的力; m ij:由第j自由度的单位加速度所引起的第i自由度的力。 依次令第j(j=1,2,3,4)自由度产生单位加速度,而其他的广义坐标处保持静止,使用平衡方程解出第i自由度上的力,从而得到m ij,集成得到质量矩阵[M]。

结构力学试题及答案汇总完整版

. .. . 院(系) 建筑工程系 学号 三明学院 姓名 . 密封线内不要答题 密封…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( A ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬 变 ; D. 常 变 。 (第1题) (第4题) 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( C ) A. 力 ; B. 应 力 ; C. 刚 体 位 移 ; D. 变 形 。 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( B ) A .圆 弧 线 ; B .抛 物 线 ; C .悬 链 线 ; D .正 弦 曲 线 。 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9。 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 : ( A ) A .图 b ; B .图 c ; C .图 d ; D .都不 对 。 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 : ( C ) A .力 的 平 衡 方 程 ; B .位 移 为 零 方 程 ; C .位 移 协 调 方 程 ; D .力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 。

. .. . 二、填空题(每题3分,共9分) 1.从 几 何 组 成 上 讲 , 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____体 系 , 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 。 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 。 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__。 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么? 答:因为静定结构力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关。 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么? 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值。 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力。(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系。(4分) F N1=- F P (6分); F N2= P F 3 10(6分) 。 2.作 图 示 结 构 的 M 图 。(本题15分)

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