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自然弯扭梁的动力学研究是固体力学中的重要课题,它不仅具有理论意义,而且还具有很强的应用背景。
本文根据弹性体动力学的Hamilton原理建立了自然弯扭梁动力分析的变分原理的泛函,其中考虑了横向剪切变形和扭转翘曲变形的影响。由泛函的驻值条件,可以得到该梁动力特性的一组控制方程。在对这组控制方程进行求解时,在空间域采用了中心差分法,在时间域则采用了精细时程积分法。据此可以得到该梁在自由振动时的固有频率和相应的振型,以及在外加激励载荷作用下的动力响应。计算中同时考虑了不含截面翘曲对该梁固有频率的影响。计算结果表明,用这种方法得到的数值解和有限元结果吻合得很好。该课题的研究将为这一类构件和结构的设计、制作和力学行为的分析提供了理论基础和计算方法。