zhgw351 发表于 2011-6-6 11:25

【请教】结构在阶跃输入作用下为什么会有振动相应呢?

各位大侠好,小弟有个问题不甚明了,欲请教:
1.结构动力学书中讲到:结构受到静力载荷作用属于静力分析;受到动力载荷作用是属于动力分析。所谓的动力载荷就是载荷的大小、方向或位置等因素随着时间会发生变化的载荷。
2.根据信号学中对阶跃信号的定义和解释,当t>0时,它取值为1;因此应该是属于一种常值激励;根据1,系统在该输入作用下就应该是属于静力分析的范畴。
3.在很多分析系统响应的书中,却总是会用阶跃输入来分析系统动力响应。
问题:2和3就成了悖论了。这个该如何解释呢,系统在常值作用下怎么会有振动作用呢?可以类比一根悬臂梁,自由端作用一个10N 的力,很明显是一个静立分析问题,振动从何而产生的呢?
俺很是疑惑,书都翻了好几遍了,一直搞不明白这个问题,郁闷很久了。不知道是哪一个环节的理解出现了问题,希望明白的大侠能够多多指教,多谢了。

xxucchao 发表于 2011-6-6 16:23

想一下:t>0时候是1,那t<0和t=0的时候呢。对动力学问题而言,要特别是注意时间变化这一概念。

dujunmin 发表于 2011-6-7 13:56

这个问题其实只要亲自计算一下就搞清楚了。所谓阶跃载荷,并不是一个静载,在从0到0+的过程中,有一个无穷大的加速度(理论上),就是此加速度会使结构产生振动。若结构是无阻尼系统,则此振动将保持下去;而若结构是有阻尼的,则此振动会逐渐衰减,然后结构将表现出静载的作用效果。理解这一问题,关键是要搞明白,所谓静载是指在所有时间轴上,载荷保持不变。

zhgw351 发表于 2011-6-8 16:54

回复 3 # dujunmin 的帖子

多谢dujunmin大侠,您的解释清晰明了,原来问题就出在这个从0到0+的时刻上啊。
您的解释一下子解决了我对系统阶跃响应问题中存在的两大问题:
1.结构为什么会出现振动,原因在于从0到0+时间的突然加载,这是一个动力学问题
2.结构响应最终为什么会趋于一个常值,是因为静载效果
再次感谢dujunmin老师的解答,谢谢您。
同样也感谢xxucchao老师。
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