ΑΣΚΗΣΗ 8. έκδοση DΥΝI-EXC b

Σχετικά έγγραφα
ΑΣΚΗΣΗ 7. έκδοση DΥΝI-EXC b

ΑΣΚΗΣΗ 19. έκδοση DΥΝI-EXC a

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 9.

ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ & ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΟΛΛΩΝ ΒΑΘΜΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΙΑΣ

ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 22.

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 10.

ΑΣΚΗΣΗ 11. έκδοση ΕΧ b

ΑΣΚΗΣΗ 5. έκδοση DΥΝI-EXC b

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 19.

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΜΕΣΟΥ

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 8.

Δυναμική Μηχανών I. Ιδιοανυσματική Ανάλυση

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 13. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΑΣΚΗΣΗ 2. έκδοση ΕΧ b

ΑΣΚΗΣΗ 9. έκδοση ΕΧ b

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 12. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 7.

ΑΣΚΗΣΗ 6. έκδοση ΕΧ b

Δυναμική Μηχανών I. Επίλυση Προβλημάτων Αρχικών Συνθηκών σε Συνήθεις. Διαφορικές Εξισώσεις με Σταθερούς Συντελεστές

ΑΣΚΗΣΗ 3. έκδοση ΕΧ b

Δυναμική Μηχανών I. Σύνοψη Εξεταστέας Ύλης

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 22. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΑΣΚΗΣΗ 1. έκδοση ΕΧ b

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 8. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ 14. έκδοση DΥΝI-EXC b

Πολυβάθμια Συστήματα. (συνέχεια)

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 7. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Επίλυση Προβλημάτων Αρχικών Συνθηκών. σε Συστήματα Συνήθων Διαφορικών Εξισώσεων με Σταθερούς Συντελεστές

Σύνθεση ή σύζευξη ταλαντώσεων;

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 11. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Εξαναγκασμένη Ταλάντωση. Αρμονική Φόρτιση

Δυναμική Μηχανών I. Προσέγγιση Galerkin

ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 93

Δυναμική Μηχανών I. Εισαγωγή στον Υπολογισμό της Χρονικής. Απόκρισης Δυναμικών Εξισώσεων

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 9. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΚΑΤΑΣΤΡΩΣΗ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 55

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Χρονική Απόκριση Συστημάτων 2 ης Τάξης

ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΑΖΑΣ-ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ-ΑΠΟΣΒΕΣΤΗΡΑ

website:

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 21.

ΕΛΕΥΘΕΡΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 73

Πολυβάθμια Συστήματα. (συνέχεια)

Ελεύθερη Ταλάντωση Μονοβάθμιου Συστήματος

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Ενότητα 3&4: ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ. Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Ενότητα 11: ΟΡΘΟΓΩΝΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΙΔΙΟΜΟΡΦΩΝ Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Συνάρτηση και Μητρώο Μεταφοράς

Δυναμική Μηχανών I. Ιδιομορφές

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Επίλυση Δυναμικών Εξισώσεων

ΕΝΟΤΗΤΑ 12: ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ BODE

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 20. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ FOURIER

Δυναμική Μηχανών Ι. Διδάσκων: Αντωνιάδης Ιωάννης. Απόκριση Συστημάτων 1 ου Βαθμού Ελευθερίας, που περιγράφονται από Σ.Δ.Ε.

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 3.

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ. Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης

Δυναμική Μηχανών I. Συνάρτηση Απόκρισης Συχνότητας

ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΑΖΑΣ-ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ-ΑΠΟΣΒΕΣΤΗΡΑ

Εξίσωση Κίνησης Μονοβάθμιου Συστήματος (συνέχεια)

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 2.

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Πολυβάθμια Συστήματα. Ε.Ι. Σαπουντζάκης. Καθηγητής ΕΜΠ. Δυναμική Ανάλυση Ραβδωτών Φορέων

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ

Εξαναγκασμένη Ταλάντωση. Αρμονική Φόρτιση (...)

Δυναμική Μηχανών I. Δυναμικά Μοντέλα Συνεχούς Μέσου

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 11: Μετασχηματισμός Laplace. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΚΥΡΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Υπολογισμός της σταθεράς ελατηρίου

Ηλεκτρική και Μηχανική ταλάντωση στο ίδιο φαινόμενο

ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ Ι ΙΟΜΟΡΦΩΝ ΣΤΗ ΜΕΘΟ Ο ΕΠΑΛΛΗΛΙΑΣ

Απόκριση σε Αρμονική Διέγερση

β. Το πλάτος της σύνθετης ταλάντωσης είναι : Α = (Α 1 ² + Α 2 ² + 2 Α 1 Α 2 συν φ) (φ = π rad) Α = (Α 1 ² + Α 2 ² + 2 Α 1 Α 2 συν π) Α = [Α 1 ² + Α 2

Φυσική για Μηχανικούς

Δυναμική Μηχανών I. Επανάληψη: Μαθηματικά

Γενικευμένα Mονοβάθμια Συστήματα

Δυναμική Μηχανών I. Απόκριση Γραμμικών Συστημάτων στο. Πεδίο της Συχνότητας

E = 1 2 k. V (x) = Kx e αx, dv dx = K (1 αx) e αx, dv dx = 0 (1 αx) = 0 x = 1 α,

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό έτος: Ε.Μ.Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών - 3.

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ Ασκήσεις Πράξης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική ΙI 11 Ιουνίου 2012

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

7. Δυναμική Ανάλυση ΠΒΣ

ΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2012 ΘΕΜΑΤΑ Α

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Αριθμητικές μέθοδοι σε ταλαντώσεις μηχανολογικών συστημάτων

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 13: Μελέτη ΓΧΑ Συστημάτων με τον Μετασχηματισμό Laplace. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Φυσική για Μηχανικούς

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 15.

Transcript:

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ & ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ & ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΑΣΚΗΣΗ 8 έκδοση DΥΝI-EXC08-016b

Copyright Ε.Μ.Π. - 016 Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εργαστήριο Δυναμικής και Κατασκευών κτ. Μ αιθ. Μ00 Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος. Απαγορεύεται η χρήση, αντιγραφή, αποθήκευση και διανομή της παρούσας παρουσίασης, εξ ολοκλήρου ή τμήματος αυτής, για πάσης φύσεως εμπορικό ή επαγγελματικό σκοπό. Επιτρέπεται η ανατύπωση, αποθήκευση και διανομή για σκοπό μη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή ερευνητικής φύσεως, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται η πηγή προέλευσης και να διατηρείται το παρόν μήνυμα. Πληροφορίες Δρ. Ι. Αντωνιάδης, Καθηγητής, antogian@central.ntua.gr, 10-77154 Δρ. Χ. Γιακόπουλος, ΕΔΙΠ, chryiako@central.ntua.gr, 10-7733

Άσκηση 8: Εκφώνηση έστω -βάθμιο δυναμικό σύστημα m-k 3 0 M = 0 K = 1 5 3 = 3 3 * F h t F 11 F 1 k 1 k k 3 x 1 x m 1 m συνάρτηση Heaviside μηδενικές αρχικές συνθήκες μετατόπισης και ταχύτητας x( 0) x = 0 και x ( 0) V = 0 = o F 1 h * (t) t = o? απόκριση δυναμικού συστήματος στην μεταβατική & μόνιμη κατάσταση...

το σύστημα χαρακτηρίζεται από ανεξάρτητες κινηματικές μεταβλητές (Β.E.) x 1 x m την μετατόπιση 1 της μάζας m και την μετατόπιση της μάζας f (, ) γενική μορφή της απόκρισης πλάτος των ταλαντώσεων συχνότητες ταλάντωσης (ιδιοσυχνότητες) ( ωi M K) + Φ i = 0 ( ω M K i ) det + = 0 μητρώο μάζας μητρώο δυσκαμψίας

υπολογισμός ιδιοτιμών (φυσικών συχνοτήτων) δυναμικού συστήματος... M K λ = ω ω ( λm K) det + = 0 det + = 0 3 0 M = 0 και K 5 3 = 3 3... 3 0 5 3 3λ + 5 3 det ( λm + K) = 0 det λ 0 det 0 0 + = = 3 3 3 λ + 3 3λ+ 5 λ+ 3 3 3 = 0 6λ 9λ 10λ+ 15 9 = 0 + = 6λ 19λ 6 0 διακρίνουσα χαρακτηριστικού πολυωνύμου... = β αγ = = = 4 19 4 6 6 361 144 17

ρίζες του χαρακτηριστικού πολυωνύμου... λ 1, 19 + 17 λ1 = =.81 β ± ( 19) ± 17 19 ± 17 1 = = = α 6 1 19 17 λ 0.356 = = 1 ταξινομώντας τις ρίζες κατά αύξουσα σειρά ισοδύναμα προκύπτει... λ1 = ω1 = 0.356 ω1 = 0.597 λ = ω =.81 ω = 1.67 διατηρούνται οι θετικές ρίζες των ιδιοσυχνοτήτων...

υπολογισμός ιδιοανυσμάτων δυναμικού συστήματος... για κάθε μία από τις ευρεθείσες ιδιοσυχνότητες, υπολογίζεται το αντίστοιχο ιδιοάνυσμα μέσω της επίλυσης του ομογενούς συστήματος για την 1 η ιδιοσυχνότητα... λ= ω ( ω M K) ( λm K) + Φ= 0 + Φ= 0 3 0 5 3 Φ 0 λ1 ( λm K) 0 λ 11 = 0.356 1 + Φ 1 = 1 + = 0 3 3 Φ1 0 3 0.356 + 5 3 Φ 0 3.93 3 Φ 0 11 11 3 0.356 3 = = 1 0 3.88 + Φ Φ1 0 3.93Φ 3Φ = 0 3.93 3 Φ =Φ 3.93 3 Φ =Φ 11 1 11 1 11 1-3Φ 11 +.88Φ 1 = 0 3.88 Φ 11 =Φ1 3.88 Φ 11 =Φ1 1.31Φ =Φ 11 1 1.31Φ 11 =Φ1 Φ 11 = 0.763Φ1 1.31Φ 11 =Φ1

οπότε για... Φ 1 = 1 Φ 0.763Φ 0.763 0.763 Φ Φ 11 1 Φ 1= 1 T Φ = = =Φ Φ = Φ = 1 1 1 1 1 1 1.00 1.00 [ 0.763 1.00] για τη η ιδιοσυχνότητα... 3 0 5 3 Φ 0 λ ( λ M K) 0 λ 1 =.81 + Φ = + = 0 3 3 Φ 0 3.81+ 5 3 Φ 0 3.43 3 Φ 0 1 1 3.81 3 = = 0 3.6 + Φ Φ 0 3.43Φ 3Φ = 0 Φ = 3 3.43 Φ Φ = 3 3.43 Φ 1 1 1 Φ 3 1+.6Φ = 0 Φ 1 =.6 3 Φ Φ 1 =.6 3 Φ Φ = 0.874Φ 1 Φ 1 = 0.874Φ Φ 1 = 0.874Φ

οπότε για... Φ = 1 Φ 0.874Φ 0.874 0.874 Φ Φ 1 Φ = 1 T Φ = = =Φ Φ = Φ = 1.00 1.00 [ 0.874 1.00]

εποπτική παράσταση των ιδιοανυσμάτων ταλάντωση με συχνότητα ω 1 ταλάντωση με συχνότητα ω +

διβάθμιο δυναμικό σύστημα... ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ... εάν αποδοθεί στην ανεξάρτητη μεταβλητή η μηδενική τιμή η εξηρτημένη μεταβλητή θα είναι, ομοίως, μηδενική μηδενικό ιδιοάνυσμα μη-ταλάντωση αντιβαίνει στη φύση της συμπεριφοράς ενός δυναμικού συστήματος ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ... εάν το δυναμικό σύστημα διαθέτει Β.Ε. > τα ομογενή συστήματα καταλήγουν σε ιδιοανύσματα με όρους > είναι δυνατόν να εμφανίζονται μηδενικά στοιχεία στα ιδιοανύσματα

απόκριση δυναμικού συστήματος... μαθηματική έκφραση του ιδιοανυσματικού μετασχηματισμού... N x t iqi t 1q1 t q t N qn t = Φ =Φ +Φ +... +Φ i= 1 N = διβάθμιο δυναμικό σύστημα x 0.763 0.874 =Φ q t +Φ q t = q t + q t 1 1 1 1 x 1.00 1.00 (Ι) υπολογισμός γενικευμένων Β.Ε.... ω q t + q t = g t, i = 1,,..., N g i i i i i T Φi F = mii και Φ MΦ = m T i i ii... q t i

γενικευμένη μάζα m11 m 3 0 0.763 3 0.763 0 =Φ MΦ = [ 0.763 1.00] = [ 0.763 1.00] 0 1.00 0 1.00 T 11 1 1.89 m11 = [ 0.763 1.00] = 0.763.89 + 1.00.00.00 m 11 = 3.75 γενικευμένη μάζα m T 3 0 0.874 3 0.874 0 m =Φ MΦ = [ 0.874 1.00] = [ 0.874 1.00] 0 1.00 0 1.00.6 m = [ 0.874 1.00] = ( 0.874) (.6) + 1.00.00.00 m = 4.9

οπότε... * [ 0.763 1.00] 1 h t Φ F 0.763 + 1.00 1.56 = = = = T 1 * * g1 ( t ) h t h t m11 3.75 3.75 3.75 * g1 t = Gh 1 t, G1 = 0.674 g t = Gh t, G= 0.674 * 1 1 1 γενικευμένη δύναμη διέγερσης 1 ου ιδιοανύσματος έστω G 1 ομοίως... * [ 0.874 1.00] 1 h t Φ F 0.874 + 1.00 1 0.748 = = = = T * * g ( t ) h t h t m 4.9 4.9 4.9 * g t = G h t, G = 0.174 g t = G h t, G = 0.174 * έστω G γενικευμένη δύναμη διέγερσης ου ιδιοανύσματος

οπότε... ω q t + q t = g t, i = 1,,..., N i i i i * ω q t + q t = Gh t, i = 1, i i i i ΛΥΣΗ... ❶ μέθοδος προσδιοριστέων συντελεστών μετασχηματισμός Laplace

μέθοδος προσδιοριστέων συντελεστών... μορφή της λύσης qi q t = q + q i =, 1, i ip ih µερικήλύση οµογεν ής λύση t > 0 ακολουθεί τη μορφή της διεγείρουσας δύναμης (μορφής Heaviside) * qip = Ph i t χρονικά σταθερή τιμή αρμονικής μορφής ( ω ) ( ω ) q t = A cos t + B sin t, i = 1, q ip = ih ii i ii i 0 * ( ω ) ( ω ) qi t = Ph i t + Aii cos it + Bii sin it, i= 1, µερικήλύση q οµογεν ής λύση q 1P 1h ❷

❶... * qip = Ph i t q ip = 0 σταθερά ελατηρίου γενικευμένη δύναμη διέγερσης * * G i ωi Pi h = Gih, i = 1, ωi Pi = Gi, i = 1, Pi = const, i 1, = = ωi ισοδύναμο στατικό πλάτος... G i Qi, ST = Pi = const, i 1, = = ωi ❷ ( ω ) ( ω ) qi t = Q i, ST + Aii cos it + Bii sin it, i = 1, ❸

υπολογισμός σταθερών συντελεστών... Pi Aii Bii αρχικές συνθήκες... + t = 0 t = 0 για και όχι για την οποία η συνάρτηση Heaviside δεν ορίζεται ❸... ~1 0 cos( ω ) sin ( ω ) q t = Q + A t + B t = 0, i = 1, Q, + A = 0 A = Q, i i, ST ii i ii i ~0 i ST ii ii i ST η ταχύτητα... ω ( ω ) ω ( ω ) + t = 0 t = 0 q t = A sin t + B cos t, i = 1, i i ii i i ii i για και όχι για την οποία η συνάρτηση Heaviside δεν ορίζεται ❹... ~0 ~1... q i = 0 ωiaii sin ( ωit) ωi ii ( ωi ) ωi ii ( ωi ) + B cos t = 0, i = 1, B cos t = 0, i = 1, πρέπει να ισχύει για κάθε ιδιοσυχνότητα Bii = 0, i = 1, ❺ ωi

❹ ❸... ❺ * * ( ω ) ( ω ) qi t = Q i, ST h t Q i, ST cos it = Q i, ST h t cos it, i = 1, αριθμητική αντικατάσταση για... i =1 ❻ G ισοδύναμο στατικό πλάτος... 1 0.674 P1 = Q1, ST = P = 1 = 1.89 ω1 0.356 = * cos( ω ) = 1.89 * cos( ω ) q1 t Q 1, ST h t 1t q1 t h t 1t ❼ αριθμητική αντικατάσταση για... i = ισοδύναμο στατικό πλάτος... G 0.174 P = Q, ST = P = = 0.0619 ω.81 και... ❻ q * * t = Q, ST h t cos ωt q t = 0.0619 h cos( ωt) ❽

επομένως... ❼ (Ι) ❽ x1 =Φ 1q1 +Φ q x x 0.763 0.874 1.89 cos 0.0619 cos x 1.00 1.00 ( h ( ω1t) ) h ( ωt) 1 = * + *... x 0.763 0.874 = 1.89 0.0619 h x 1.00 1.00 1 * 0.763 1.89 cos 1.00 ( ω t) 0.874 + 0.0619 cos 1.00 1 ( ω t)...

... x1 1.49 * 1.44 0.0541 = h t 1t t x 1.83 1.89 0.0619 cos( ω ) cos( ω ) ισοδύναμο στατικό πλάτος ταλάντωση με συχνότητα ω... υπέρθεση +... υπέρθεση + ταλάντωση με συχνότητα ω1 οι ταλαντώσεις των δύο βαθμών ελευθερίας δεν είναι ανεξάρτητες μεταξύ τους αλλά ακολουθούν την αναλογία που προσδιορίζει (ισοδύναμα, δεσμεύει ή ρυθμίζει ή προκαθορίζει) το ιδιοάνυσμα

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ... Α το ισοδύναμο στατικό πλάτος είναι αντιστρόφως ανάλογο της ιδιοσυχνότητας G i Qi, ST =, i 1, = ωi όσο αυξάνεται η τάξη της ιδιοσυχνότητας τόσο το ισοδύναμο στατικό πλάτος θα είναι μικρότερο (το ισοδύναμο ελατήριο θα είναι ποιο δύσκαμπτο και ως εκ τούτου, η συνεισφορά στη δυναμική συμπεριφορά του συστήματος θα είναι μικρότερη)

ή... εξίσωση ισορροπίας του δυναμικού συστήματος 1 1 1 T T ωi m T iiq i + kiiqi = Xi F q i + qi = Xi F qi = Xi F ωi kii kii ω ( ) i, τόσο ο όρος 1 ω i q i όσο αυξάνεται η τιμή της ιδιοσυχνότητας τείνει στο 0 (ο οποίος εκφράζει τη δυναμική απόκριση του συστήματος), άρα απομένει η ισοδύναμη στατική απόκριση του συστήματος

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ... ποσοτικά, η συνεισφορά του ου ιδιοανύσματος είναι πολύ μικρότερη της συνεισφοράς του 1 ου ιδιοανύσματος Β πλάτος γενικευμένης δύναμης G δευτέρου ιδιοανύσματος = 0.174 < 0 όταν η διεγείρουσα δύναμη τείνει να μετακινήσει τις μάζες του συστήματος προς την ίδια κατεύθυνση, το ιδιοάνυσμα με αρνητική τιμή τείνει να μετακινήσει τις μάζες προς την αντίθετη κατεύθυνση αυτό το ιδιοάνυσμα τείνει να αναιρέσει την επιβαλλόμενη δύναμη μείωση του πλάτους της δύναμης, η οποία διεγείρει το αντίστοιχο ιδιοάνυσμα

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ... Όσο, δε, μεγαλύτερη είναι η τάξη του ιδιοανύσματος (δηλαδή όσο μεγαλύτερος είναι ο αύξων αριθμός που αντιστοιχεί στα, ταξινομημένα κατά αύξουσα σειρά, ιδιοανύσματα, π.χ. δέκατο ιδιοάνυσμα) τόσο πιο ανώμαλη είναι η μορφή του ιδιοανύσματος. Ποιοτικά, μπορούμε να πούμε ότι κάθε ιδιοάνυσμα λειτουργεί ως φίλτρο, το οποίο φιλτράρει τη γεωμετρική κατανομή της δύναμης. Έτσι, όσο πιο ανώμαλη είναι η μορφή του ιδιοανύσματος, τόσο πιο ισχυρό φίλτρο καθίσταται το ιδιοάνυσμα, με αποτέλεσμα τα πλάτη των γενικευμένων δυνάμεων να είναι μικρότερα.

Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Εργαστήριο Δυναμικής & Κατασκευών Δρ. Αντωνιάδης Ι..... antogian@central.ntua.gr Δρ. Γιακόπουλος Χ.... chryiako@central.ntua.gr