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连续系统的振动-固有频率的变分式
• 1. 固有频率的变分式
• 2. 梁横向振动的近似解法-Rayleigh-Ritz法
董兴建
上海交通大学 振动,冲击,噪声研究所
机械大楼 A832
固有频率的变分式
瑞利商 T
f Kf 2
R(f) = = w
T
f Mf
梁横向固有振动问题的两种提法
微分方程的特征值问题 ¢¢¢¢ 2
(EIY ) -wrAY =0
相应的边界条件 Y =0 或 (EJY ¢¢)¢ =0 x =0 or x =l
Y¢=0 或 EJY ¢¢=0
l 2
EJ Y ¢¢ dx
变分提法 2 ò0 ( )
w =st
l
ò0 rAY2dx
固有频率的变分式
证明等价性
l 2
EJ Y ¢¢ dx
2 ò0 ( ) N(Y )
w = =
l 2 D(Y )
ò0 rAY dx
对上式取一阶变分,得到驻值条件
2
D Y d N Y -N Y d D Y d N Y -wd D Y
2 ( ) ( ( )) ( ) ( ( )) ( ( )) ( ( ))
d w = = =0
( ) 2
éD(Y )ù D(Y )
ë û
于是有 æ l 2 ö æ l ö
ç ¢¢ ÷ 2 ç 2 ÷
d EJ Y dx -wd rAY dx =0
ççèò0 ( ) ø÷÷ ççèò0 ø÷÷
固有频率的变分式
证明等价性
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