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索网的自振问题
huawei






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帖子 111
2006-10-30 14:18    QQ 顶部


有几个关于索的问题,没搞清楚,希望大家互相讨论以下:
1)单层平面索网到底有没有自振特性?我认为有,但有的人说没有。按定义:结构体系自振特性是指体系受到初始激励后的无阻尼自由振动特性,那在存在静力荷载(重力荷载除外)的情况下,结构的无阻尼自由振动算不算自振呢?
2)结构体系的自振方程为:[M]{X‘’}+[K]{X}={0},[K]是指结构在重力荷载作用下,平衡位置处的刚度;对于竖向的单层平面索网,其自重沿索网平面作用,索网出平面刚度为0,那么索网的自振频率怎样,是0吗?
jiahua






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帖子 49
2006-10-30 14:33    顶部


结构在不同状况下都有其自振特性吧,这是它本身具有的。频率有大有小,不会为零的吧。
huawei






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帖子 111
2006-10-31 10:08    QQ 顶部


我也同意jiahua的看法,自振特性是结构固有的属性,单层索网结构也应该有。但是上面的第二个问题怎么解释呢?因为如果按照经典理论(假定结构的自由振动是简谐运动)推导,其频率为零阿。
davedljj






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帖子 5
2006-11-6 09:06    QQ 顶部


为零肯定是不可能的,是不是可以认为频率小,可以忽略呢?
linwei






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帖子 68
2006-11-6 14:39    顶部


有模态公式[M]{X‘’}+[K]{X}={0}可知,单层索网结构到底有没有自振频率,主要看结构有没有平面外刚度。可以有以下几种理解:
一、预应力可以提供结构的平面外刚度,这也是索网结构的特点。只要有初始预应力,结构就应该具有刚度。
二、如果结构没有刚度,那么结构受到微小扰动时,结构的变形将是无穷的。
三、模态是结构的特性,只有结构的本身有关系,可以说每种结构都有自振频率。
huawei






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帖子 111
2006-11-7 11:19    QQ 顶部


忘了讲一点,我指的是竖直的单层平面索网,自重作用在平面内。
对于竖直的单层平面索网,施加预应力后,它可以通过微小的面外位移而获得刚度,成为可承受任意荷载的结构。但在没有平面外荷载的作用下,它是没有侧向刚度的,而自振频率的求解是建立在平衡位置处的。
我用ANSYS计算后,存在自振频率,值的大小与平面外荷载很小情况下的基本相同。
或许在这种情况下,应给索网一个很小的面外荷载?
且慢






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帖子 38
2006-11-15 17:59    顶部


单层平面索网有没有自振频率这个得从其刚度说起
单层索网的刚度由两部分组成,其施加预拉力后,会产生平面外的刚度,即应力刚化,另一部分刚度是随着索网变形的增加,抵抗平面外荷载的能力变强,而且变形越大,抵抗能力越强,这是几何刚度,并且有很强的几何非线性。
单层平面索网有变化的自振频率,对单层索网采用正弦波激励,将出现随着激励波幅值的不同,共振频率也不同。其频率的不同是由几何非线性引起的。
对于楼上的说的ANSYS用模态分析得出的结果为索网在平衡位置,及变形为0时的频率,由于随着索网变形的增大,其刚度也增大,所以对于同一模态振型,其自振频率也增大。ANSYS分析的频率为此振型下频率的最小值
zhouhaijun






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帖子 475
2006-12-2 13:36    顶部


应该都有自振频率的吧
如果频率是零,说明结构缺少支撑,某方向自由度没有约束
okokcctv






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帖子 14
2006-12-25 15:16    顶部


自振特性是结构固有的属性,单层索网结构也应该有。但是上面的第二个问题怎么解释呢?因为如果按照经典理论(假定结构的自由振动是简谐运动)推导,其频率为零阿 对 。
hhzzmao






积分 72
帖子 78
2006-12-25 19:27    顶部


频率和刚度一一对应,索网是几何非线性问题,即大位移,小应变,同时公式里面包含了自身材料刚度和张拉刚度,张拉刚度属于非线性部分,可以想象,
一旦施加了固定的张拉力,那么在平衡位置存在一个张拉刚度,此刚度对应一个频率,而一旦离开了此位置,那么频率在下一位置会对应不同刚度,频率相应改变,因此就跟膜结构是一个概念,对这类问题谈频率是不合适的,其频谱
不是一根竖线,而是一个连续的频谱
且慢






积分 59
帖子 38
2007-1-4 18:34    顶部


对于拉索 ,其在张紧状态下,在平面状态时出平面也是有刚度的。其刚度的一般表达式为k=T/l,其中T为张力,L为索段长度。所以索网的频率并不为零,然而随着索网平面外位移的增加,其刚度也迅速增加,所以其表现出了频率的变化。
huawei






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帖子 111
2007-1-5 09:39    QQ 顶部


我又考虑了一下,用平面二力杆体系来分析索网的刚度。如图,节点B的平衡方程为P=2P0*f/L+EA*f*f*f/(L*L*L),在变形前曲线斜率(即结构刚度)为
2P0/L,即平面索网结构在变形之前存在刚度。楼上的解释有道理,谢谢。
 


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