Phân tích động lực học của hệ thanh không gian bằng phương pháp độ cứng động lực có xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục

Abstract

The main purpose of the study is to analyze the dynamics of space frames using the dynamic stiffness matrix method. The research presents the construction of dynamic stiffness matrices for straight frame elements subjected to axial force, torsion, and bending, taking into account the effect of axial force of the frame. These matrices are then used to develop the dynamic stiffness matrix for generalized frame elements and apply it to the dynamic analysis of space frame systems, including determining natural frequencies and mode shapes, as well as analyzing structural displacements under harmonic dynamic loading. A comparison of the results obtained using the dynamic stiffness matrix method with those obtained using the finite element method demonstrates the accuracy of the dynamic stiffness matrix method.

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu là phân tích động lực học của hệ thanh không gian bằng phương pháp độ cứng động lực. Nghiên cứu trình bày cách xây dựng các ma trận độ cứng động lực của phần tử thanh thẳng chịu lực dọc trục, chịu xoắn và chịu uốn có xét đến ảnh hưởng của lực dọc trong thanh. Từ đó, các ma trận trên được sử dụng để xây dựng ma trận độ cứng động lực cho phần tử thanh chịu lực tổng quát và ứng dụng nó vào việc phân tích động lực học của hệ thanh không gian, bao gồm việc tìm tần số dao động riêng và các dạng dao động riêng, phân tích chuyển vị của kết cấu khi chịu tải trọng động dạng điều hòa. So sánh các kết quả tính toán của phương pháp độ cứng động lực với các kết quả của phương pháp phần tử hữu hạn cho thấy độ chính xác của phương pháp độ cứng động lực.