题目
右图的单自由度体系,结构的固有频率为ε ,当ε时,质点动位移幅值( )A. 很小 B. 很大 C. 接近静位移 D. 接近静位移
右图的单自由度体系,结构的固有频率为
,当
时,质点动位移幅值( )
B. 很大
C. 接近静位移
D. 接近静位移
题目解答
答案
( C )
解析
本题主要考察单自由度体系在简谐激励下的动力响应,特别是当干扰频率$\theta$远小于结构固有频率$\omega$时质点动位移幅值的变化规律。
关键知识点回顾
对于单自由度体系在简谐激励(如简谐力或简谐位移)下的动力响应,质点的动位移幅值$Y$与静位移幅值$Y_{st}$的关系可通过动力放大系数$\beta$描述:
$\beta = \frac{1}{\sqrt{(1 - (\theta/\omega)^2)^2 + (2\xi \theta/\omega)^2}}$
其中:
- $\theta$为干扰频率,$\omega$为结构固有频率,$\xi$为阻尼比(通常$\xi$较小,阻尼影响可忽略)。
题目条件分析
题目中$\theta \ll \omega$(干扰频率远小于固有频率),此时$\theta/\omega \approx 0$,代入动力放大系数公式:
$\beta \approx \frac{1}{\sqrt{(1 - 0)^2 + 0}} = 1$
即动力放大系数$\beta \approx 1$,因此动位移幅值$Y \approx \beta Y_{st} \approx Y_{st}$(接近静位移)。
选项判断
- A. 很小:错误,$\theta \ll \omega$时动位移接近静位移,并非很小。
- B. 很大:错误,动位移很大的情况出现在$\theta \approx \omega$(共振)时,而非$\theta \ll \omega$。
- C. 接近静位移:正确,符合上述分析。
- D. 接近静位移:与C重复,仍但但题目选项中C和D内容相同,根据常规题目设置,正确答案为C(或D,此处以题目给出的答案C为准)。