Dynamika budowli z przykładami w środowisku MATLAB

Opis

Dynamika budowli z przykładami w środowisku MATLAB

Rucka Magdalena, Wilde Krzysztof

Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej

Słowa kluczowe: MATLAB, dynamika budowli

Drgania budowli i innych konstrukcji inżynierskich są nieodłącznym elementem ich użytkowania. Podstawowa wiedza z zakresu dynamiki konstrukcji jest niezbędna dla każdego studenta Budownictwa i kierunków pokrewnych (takich jak Transport czy Inżynieria Środowiska) oraz wymagana w pracy zawodowej inżyniera.

Celem tego podręcznika jest przedstawienie najważniejszych zagadnień dynamiki budowli w formie zadań i przykładowych rozwiązań w środowisku MATLAB. Książka ma dostarczyć materiał wspomagający pozyskiwanie i utrwalanie wiedzy z zakresu dynamiki. Szczególnie istotne, dla Autorów, było wprowadzenie w tekście przykładów zaczerpniętych z prac nad rzeczywistym obiektami lub badaniami doświadczalnymi i dołączenie do książki rozwiązań przykładowych problemów dynamicznych w środowisku MATLAB. Wybrane fragmenty zapisów programów umieszczono w tekście, a wszystkie programy i procedury dostępne są pod adresem http://www.dim.pg.gda.pl/dynbud.htm.

SPIS TREŚCI

OD AUTORÓW

1. WSTĘP

1.1. Definicje dynamiki budowli

1.2. Modelowanie konstrukcji inżynierskich

1.2.1. Modelowanie więzi sprężystych

1.2.2. Modelowanie tłumienia

1.2.3. Modelowanie sił bezwładności

1.3. Wyprowadzenie równań ruchu

1.3.1. Zastosowanie zasady Hamiltona

1.3.2. Równania ruchu wyprowadzane równaniami Lagrange’a

1.3.3. Zastosowanie zasady d’Alemberta

2. DRGANIA UKŁADÓW O JEDNYM STOPNIU SWOBODY

2.1. Drgania swobodne nietłumione

2.2. Drgania swobodne tłumione

2.3. Drgania harmoniczne nietłumione

2.4. Drgania harmoniczne tłumione

2.5. Dowolne wymuszenie okresowe

2.6. Drgania wywołane obciążeniem impulsowym

2.6.1. Działanie impulsu jednostkowego

2.6.2. Działanie siły wymuszającej o stałej wartości

2.6.3. Działanie impulsu prostokątnego

2.6.4. Działanie impulsu sinusoidalnego

2.6.5. Przybliżona odpowiedź układu o jednym stopniu swobody dla „krótkiego impulsu”

2.7. Drgania wywołane dowolnym obciążeniem wymuszającym

2.7.1. Całka Duhamela

2.7.2. Równanie ruchu w przestrzeni stanów

2.7.3. Metody numeryczne

2.7.3.1. Metoda różnic centralnych

2.7.3.2. Metoda Newmarka

2.8. Projektowanie konstrukcji o jednym stopniu swobody obciążonych dynamicznie

3. DRGANIA UKŁADÓW DYSKRETNYCH O N STOPNIACH SWOBODY

3.1. Równanie ruchu

3.2. Drgania swobodne nietłumione

3.2.1. Częstości i postacie drgań własnych

3.2.2. Ortogonalność i normalizacja postaci drgań

3.2.3. Rozkład modalny wektora przemieszczeń

3.3. Drgania swobodne tłumione

3.3.1. Rozkład modalny wektora przemieszczeń

3.3.2. Wyznaczanie macierzy tłumienia proporcjonalnego

3.3.3. Rozwiązanie problemu własnego z uwzględnieniem tłumienia

3.4. Drgania wymuszone siłą harmoniczną

3.5. Drgania wywołane dowolnym obciążeniem wymuszającym

3.5.1. Równanie ruchu w przestrzeni stanów

3.5.2. Metody numeryczne

4. DRGANIA CIĄGŁYCH UKŁADÓW PRĘTOWYCH

4.1. Równanie ruchu drgań poprzecznych nietłumionych pręta

4.2. Drgania własne

4.2.1. Belka swobodnie podparta

4.2.2. Belka wspornikowa

5. EKSPERYMENTALNA ANALIZA MODALNA

5.1. Wstęp

5.2. Funkcja odpowiedzi częstotliwościowej dla układów o jednym stopniu swobody

5.3. Funkcja odpowiedzi częstotliwościowej dla układów o nd stopniach swobody

ZAŁĄCZNIK A Techniki Fouriera

ZAŁĄCZNIK B Analiza czasowo-częstotliwościowa

ZAŁĄCZNIK C Transformata Laplace’a

ZAŁĄCZNIK D Wybrane wzory MES dla płaskich układów prętowych

ZAŁĄCZNIK E Tablica całkowania graficznego

ZAŁĄCZNIK F Wyjściowe siły przywęzłowe

ZAŁĄCZNIK G Lista używanych funkcji

LITERATURA