例:两端自由梁的固有频率和模态函数 背景:导弹飞行 系统类别:半正定系统 存在刚体模态 导弹飞行1 导弹飞行2 4.4 梁的弯曲振动频率方程: 模态函数: 其中: 当 i=1,2,3 时 解得: 当 时 自由端:弯矩和截面剪力为零 当 时 对应刚体模态 4.4 梁的弯曲振动第二阶模态 第三阶模态 第四阶模态 第五阶模态 自由梁的模态形状例:试用数值确定一根一端固定另一端简支的梁的频 率方程,并且绘出第一阶模态和第二阶模态的挠 度曲线。 4.4 梁的弯曲振动解: 梁的自由振动方程: 边界条件 固定端: 自由端: 模态函数: 4.4 梁的弯曲振动4.4 梁的弯曲振动非零解条件: 频率方程: 求得: 对应的各阶模态函数: 代入: 4.4 梁的弯曲振动第一阶模态: 第二阶模态: 0.560 4.4 梁的弯曲振动例:悬臂梁 一端固定,另一端有弹性 支撑 边界条件 固定端:挠度和截面转角为零 弹性支撑端:剪力、弯矩分别与直线弹簧反力、卷簧反力矩相等 弹簧二:直线弹簧,与挠度成正比 弹簧一:卷簧,与截面转角成正比 弯矩平衡条件: 剪力平衡条件: 4.4 梁的弯曲振动固定端: 弹性支撑端: 由固定端条