▶9.1.4 结构动力方程
2025年09月26日
▶9.1.4 结构动力方程
根据最小势能原理,采用与静力问题相同的方法,可建立整体分析方程
式中 K——整体刚度矩阵;
δ——整体结点位移列阵;
FLd——整体结点荷载列阵。整体刚度矩阵和整体结点荷载列阵的集成可由下式表达:
K的装配与静力问题相同,前面已经详细介绍,不再赘述。
整体结点荷载列阵的集成可由下式表达:
将式(9.10)代入,则得
代入式(9.11),得
即
式中 FL——外力荷载产生的整体荷载列阵;
M——整体质量矩阵;
C——整体阻尼矩阵,分别按下式由单元质量阵m与单元阻尼阵c集成而得:
M、C的集成可参照K的集成方法,这里不再赘述。可以看出,由于m,c是对称的,因而集合合成的M、C也是对称矩阵。
式(9.13)是结点位移的二阶微分方程,称为结构的动力方程,而这里的荷载列阵FL一般也是时间的函数。对于不同的结构,可以选用不同的单元,有不同的形函数矩阵N,但结构动力方程的建立过程都是相同的。