结构动力学河海大学

结构动力学河海大学（精选8篇）

结构动力学河海大学 第1篇

这份试题本人纯手打，亲们自己好好珍藏，因为不喜欢看图片就自己做word文档 大家可以自己对照原试题，看有没有不对的地方！答案自己找！

重庆交通学院

2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题

考试科目：

结 构 力 学（A卷）

（试题共4页）

_______________________________________________________________________________ 注意：1.所有试题的答案均写在专用的答题纸上，写在试题纸上一律无效；

2.试题附在考卷内交回。

_______________________________________________________________________________

一、是非题（12分）

1、图示桁架DE杆的内力为零。

【

】

2、静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。

【

】

二、选择题（18分）

1、图中取A的竖向和水平支座反力为力法的基本未知量X1（向上）和X2(向左)，则柔度系数：

A、11>0，22＜0；

B、11<0，22>0；

C、11<0，22＜0；

D、11>0，22>0。

【

】

2、变形体虚位移原理的虚功方程中包含了力系与位移（及变形）两套物理量，其中：

A、力系必须是虚拟的，位移是实际的；

B、位移必须是虚拟的，力系的实际的；

C、力系与位移都必须是虚拟的；

D、力系与位移两者都是实际的。

【

】

3、图示体系为:

【

】

A、几何不变无多余约束；

B、几何不变有多余约束；

C、几何常变；

D、几何瞬变。

三、填空题（12分）

1、求图示桁架中杆1，2的轴力FN1=_________，FN2=_________。

2、图示结构中，FSBA=__________，MBA=__________，________侧受拉。

四、分析题（12分）

对图示体系作集合组成分析。

五、计算题（20分）

作图示结构的内力图。

六．计算题（16分）

求图示刚架D点的数相比位移，EI=常数。

七、计算题（20分）

画出图示梁RB的影响线，并利用影响线求给定荷载下的RB值。

八、计算题（20分）

用位移法计算图示结构，并作M图，EI=常数。

九、计算题（20分）

用力法计算图示结构，并绘出M图。EI=常数，q=40KN/M

L=3m。

结构动力学河海大学 第2篇

推荐一本书，是于玲玲写的结构力学（研究生入学考试丛书），这本书的内容我个人觉得很好，里面的例题是从各大名校的考试真题中摘录的，做的时候不要走马观花，要做的很细致，要把题的来龙去脉摸清楚。我当初是把上面的每一道题都做了，考研时的确受益了。这本书算是看了两遍吧！天大的题比较活，谁也不知道明看还会出什么花样，所以多学点，还是有用的。对于公式，要弄清公式是怎么来的，这样题做起来才会得心应手，还有一点不要忽略假设条件，所有的公式包括研究都是有前提的，只有知道了前提，才能知道有些公式什么时候能用，什么时候不能用。复习的时候建议弄一个小本子，上面记录自己在看书时对于一个理论或是公式的理解或体会。或者记一些自己的规律性的小推论什么的。很有帮助。

对于教材，个人认为，天大的《结构力学》教材一般般几何体系分析那一块，推荐看一下李镰锟那本《结构力学》。里面关于几何体系分析，写得很详尽并且很有逻辑。关于动力学部分，我推荐看龙驭球写的《结构力学》，外皮是绿色的，写的很有条理，看了它，很容易知道公式的来源，不用死记公式，做题的时候公式自己能推出来。

其实我写上面的东西不是让大家把每本教材都看了，而是以天大编写的教材为主，其他教材当成辅助性的工具，哪块的内容天大教材写的不是很清楚时，就可以上别的教材上看看有没有想关内容，辅导书也是这样，以于玲玲的为主，其他的为辅。

真题这一块，我做的是从1997年到2010年的真题，就做了一遍，但是做的很细。

做完真题，我弄了一份题库做做，我也不知道这到底是哪的题库，这就属于查缺补漏了，不要全做，没有时间，哪块不扎实，就集中做哪一块的。

复习的顺序就是教材—于玲玲—真题—题库。这就是复习的大致过程，希望对学弟学妹们有用。

结构动力学河海大学 第3篇

2010年6月, 教育部“卓越工程师教育培养计划”正式启动, 土木工程专业应用型“卓越计划”的主要培养目标是为社会培养掌握土木工程专业的基本知识和基本理论、获得土木工程师的基本训练并具有创新能力、适应我国经济社会发展需要的实用型工程技术人才。针对这一培养计划, 省内外很多高校对本科结构力学课程教学方法进行了许多研究, 形成了自己的特色, 但关于独立学院结构力学课程的教学研究目前还处在探索阶段。我系自2004年开设这一门课程以来, 由最初全盘照搬长江大学本部的教学大纲到现在进行了多次教学改革, 取得了较好成效。比如考虑到理论课学完后再进行课程设计效果不是很好, 因此将两周的课程设计改为随堂上机课, 确保了在上理论课过程中碰到的问题能通过上机及时解决, 使得课堂内外能够有机的结合。在教学过程中重点讲解基础内容, 同时针对考研的学生专门在第7学期单独开课, 重点进行考研辅导, 这样一来满足了不同学生的需求, 将基础、应用和强化、上机及参加竞赛、考研等融为了一个整体, 充分体现了因材施教的教学思路。

1 结构力学课程分类教学的主要内容

1.1 夯实基础

此部分内容为必修, 严格按照我院制定的教学大纲上课, 内容主要包括结构几何构造分析, 静定结构的计算, 影响线, 结构的位移计算, 利用力法、位移法、力矩分配法求解超静定结构等, 为后续专业课的学习打下了坚实的基础, 同时能利用所学的结构力学基本知识解决实际工程问题。我系人才培养方案本课程理论教学由最初的96学时调整为目前的72学时, 其中理论教学64学时, 上机练习8学时, 实践证明通过这样的教学改革能够满足学生后续专业课程的学习。

1.2 强化与提高

在土木工程专业本科生第7学期主要针对部分学生考研、考证的需求, 我系安排32个学时讲解矩阵位移法、结构动力学等知识, 同时在讲课过程中引入各高校历年的考研真题及一级注册结构工程师基础考试的相关内容和真题, 有针对性地进行训练, 扩大了学生的知识面。但我系2009、2010级学生人才培养方案上没有加入该内容, 为解决这一问题, 自2012年11月起专门利用每周周末为学生进行结构力学强化提高及考研辅导, 同时以讲座形式介绍结构力学前沿知识, 在讲座上每一位学生都可以畅所欲言, 向老师提出问题, 包括课堂上的和实际工程中遇到的, 主要目的是帮助学生答疑解惑。

1.3 加强实践

理论学习是基础, 只有应用于实践才能得到检验, 我系所设计的实践部分的主要内容就是利用结构力学求解器和PKPM软件进行结构的受力分析。近年来我系该部分内容主要以结构力学课程设计的形式开展, 实践课程结束后, 学生都能利用结构力学求解器求解大型和复杂的结构力学问题, 能够将理论计算的结果和电算进行对比分析, 开拓了学生的视野, 同时学生能利用PKPM软件里的PK模块进行大型刚架的受力分析, 为以后进行结构设计打下了基础。

1.4 竞赛模块

为了进一步营造浓厚的学习研究氛围, 培养学生坚实的专业素质和探索创新精神, 激发学生学习结构力学的兴趣和热情, 增强学生综合运用结构力学知识解决实际问题的能力, 促进人才培养质量的提高, 我系在制定人才培养方案时特地将竞赛作为必修内容列入其中, 主要目的是通过竞赛来促进理论教学的提高。

2 分类教学的实施

2.1 分类教学符合独立学院学生实际

随着分类教学的实施, 绝大部分学生既掌握了结构力学课程相关的基础知识, 满足了后续专业课程学习的需要, 又具备了较强的解决实际问题的能力, 为今后的工作打下了坚实的基础。强化与提高部分满足了大部分学生考研及考证的需要, 受到了学生的欢迎, 我系2013年土木工程专业学生考研报名率达到35%, 因为2012年11月开始为学生进行的考研专业课辅导起到了较好的效果。辅导也为参加全国性的竞赛打下了基础, 我院代表队2010年在中南地区第三届大学生结构设计竞赛荣获二等奖。

2.2 分类教学的具体内容

讲:除了教师的常规讲解外, 主要通过大量的练习及课堂讨论课后答疑来完成, 使学生掌握扎实的基础知识。

练:定期进行课堂测验和竞赛, 并加强辅导答疑, 以检测改革后的教学效果。

赛:举办结构力学竞赛及结构设计大赛, 并与学工部相结合, 全面考查学生的理论水平及将理论知识应用于实际工程的能力。

电:巩固手算, 鼓励电算, 锻炼学生解决实际工程问题的能力, 主要加强结构力学求解器及PKPM软件的学习, 并改革课程设计的考核方式, 以实际工程的计算来考核学生。

评:教师的指导作用十分重要, 学生进行的各项实践活动, 均需教师对其形式、内容、效果以及存在的问题进行及时、简单评价, 并针对相应的专业知识点进行补充。

2.3 分类教学的实践推动学生考评体系及课程设计改革

结构力学课程难度较大, 以往学生普遍存在的问题是平时不认真学习, 考试前突击看书, 为了应付考试死记硬背, 往往效果很差, 大面积不及格现象时有出现。专科学生上课时更是有超过三分之一的学生跟不上进度, 其直接后果就是不听课、在课堂上做与学习无关的事情, 笔者通过实践发现即使最后考试分数很高的学生, 也不会熟练地应用所学知识解决实际工程问题, 在后续专业课程的学习中也存在一定的障碍。为解决这一问题, 我系在常规闭卷考试的基础上, 重点加强了过程考核, 例如平时的考勤、作业、参加结构力学竞赛等在最后的总评成绩中占30%, 考试卷面成绩占70%, 通过加强过程考核, 极大地调动了学生学习结构力学的积极性, 本方案2013年上学期在2011级土木工程专业学生中试行取得了较好的效果。以往结构力学课程设计存在学生上机训练时间集中、效果不好, 成果抄袭等问题, 我系在2011级人才培养方案中对其进行了大的调整, 由原来课程结束后一周集中上机改为随理论课的进行在平时安排上机操作, 教师进行指导和考评, 使得学生更能将理论与实践相结合, 加大了对学生平时的考核力度。

3 分类教学在实施过程中的思考

3.1 选择合适的教材是进行分类教学的关键

独立学院学生普遍基础较差, 相对于一本二本的学生来说具有差异性, 在教材的选择上不能为了方便而选择一本二本学生使用的教材, 尤其应注意选择注重应用性的教材。例如针对土木工程专业的学生, 应选择理论推导较少、实际案例介绍较多的教材, 针对建筑工程技术专业的学生除满足上述要求外, 还要注意内容不可过多, 我系在平时的教学中选择的主要是针对应用型本科和独立学院学生编写的教材。

3.2 将科研与教学结合起来

知识更新的速度非常快, 因此教师不仅要熟练掌握课本上及本学科的知识, 还必须结合精品课程的建设, 学习兄弟院校好的经验和做法, 然后结合本院学生的特点, 有针对性地补充和完善教学内容, 在教学过程中引入职业资格考试方面的内容, 拓宽学生的知识面。另外, 将自己在教学过程中总结的经验和教训提炼出来, 编一本适合本院学生学习的教材是一个不错的选择, 笔者目前正在主编一本哈尔滨工业大学出版社组织编写的结构力学教材, 为后面进行的教学改革做好了准备。

3.3 注重结构力学与实际工程相结合

从力学本身的发展以及与工程的实际关系来看, 力学理论从工程中来, 又要到工程中去。结构力学与工程实际的关系实际是一种螺旋式上升、发展的辩证关系。因此结构力学的学习, 必须与实际工程紧密结合, 方能真正的理解结构, 取得较好的效果。例如, 在介绍结构的支座和约束的不同类型时, 笔者带着学生到工地上寻找不同种类的支座形式, 包括混凝土结构、钢结构、桁架结构等, 了解他们不同的施工方法和受力特点, 在讲解刚架和超静定结构时, 笔者带领学生到工地上参观还没有做填充墙的框架结构房屋, 将支座简化及受力与实际工程结合起来, 学生的积极性得到了激发, 取得了较好的效果。

3.4 完善多媒体课件, 作为传统教学的补充

在传统教学的基础上加入多媒体课件来辅助教学, 可以充分利用多媒体课件的优势, 使一些难以理解的概念变得直观明了, 帮助学生学习, 同时也便于学生自学。例如结构的位移计算不好理解且难以为初学者所接受, 通过结构在温度、支座移动等因素作用下的多媒体课件, 可以很清楚的看到结构的变形规律, 使复杂的问题变得容易理解和接受。但是多媒体课件教学也存在一些问题, 例如因为播放过快, 学生不易将知识记住, 因为课件可以复制, 大部分学生都不愿意做笔记。所以只有将多媒体教学和传统教学有机结合起来, 方能达到最佳的效果。通过近十年的教学经验, 笔者发现多媒体课件的使用和传统教学的时间最好控制在1∶2左右, 这样学生易于接受, 也能取得较好的效果。笔者在教学过程中的具体做法是:在概念的引入及图片的介绍上, 尽量使用多媒体, 而在讲解例题时, 可以用多媒体播放题目及插图, 题目讲解的过程要用板书, 因为一步一步的推导更能帮助学生理解教学内容, 让学生有思考和动手的时间。

4 结语

《结构力学》是土木工程专业的一门非常重要的专业基础课, 通过本项目的研究及实施, 将传统的结构力学教学进行了分类, 针对不同的学生进行不同的教学内容的设置, 能够满足大部分学生的需求。结构力学课程教学改革, 是一项长期且复杂的工程, 结构力学教材的内容随着时间的推移也在发生变化, 因此需要教师在实际教学活动中不断探索和研究。在探索过程中建立独立学院独有的结构力学课程分类教学的模式, 按照“厚、精、现、新” (厚基本理论、精选内容、现代化教学手段应用、新知识和新成果纳入教学内容) 的原则, 编写符合我院学生特点的教学大纲和教材, 并将其付诸实施。同时将理论教学与上机操作及实际工程应用相结合, 多媒体运用与传统教学方法相结合, 加强学生利用所学知识解决实际问题的能力, 切实促进学生的全面发展。

参考文献

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结构动力学河海大学 第4篇

（西北工业大学力学与土木建筑学院，陕西 西安710072）

引 言

对于处于恶劣振动环境中的工程结构，为了控制结构振动水平，需要准确分析和预测结构的动力学特性并对结构进行动态设计。进行环境振动试验，需要试验夹具能够反映或模拟实际结构的动力学边界条件，是一个结构动力学边界设计问题。但是，对于复杂结构的系统整体进行动力学分析或动力学特性试验，工作量和试验费用巨大。而控制结构动力学特性及响应的一个主要手段是对结构进行动态设计，即根据结构所处的动力学环境按照功能、强度、动态特性等要求进行设计，使其不但满足结构的静力学要求，而且具有良好的动力学特性，达到控制结构振动水平的目的。结构动态设计与传统的基于静力准则的结构设计方法不同，通常需要用动力学优化的方法来设计，使结构的特性达到“最优”，减小结构振动问题对产品的影响，提高其安全可靠性。Zarghamee和Tayor提出了频率优化的概念［1］。Hemez研究了固有频率和振型约束条件下结构重量最小化的问题［2］。陈集丰对具有基频、一阶振型节点位置约束的结构优化问题进行了研究［3］，并对特征向量和振型节点位置的灵敏度进行了分析，并进行了实验验证。顾松年等对结构动力学边界模拟时振型的优化进行了研究［4］，给出了一种振型修正的方法。徐斌等对在随机载荷激励下桁架结构的拓扑优化进行了研究［5］。总的看来，结构动力学特性设计多集中于结构的频率优化设计，同时以固有频率和振型为目标或约束条件的优化设计，是结构动力学特性优化设计中较难的部分，有关的研究工作或成果较少。

通常结构的边界条件对结构系统的动力学特性影响明显，且结构边界条件的参数对结构动力学特性的影响也比结构内部参数更为敏感，因此在一定程度上对结构系统动力学特性的要求可通过边界条件的设计来达到。由于边界条件的设计变量数一般要比结构内部的参数少，并且有的结构因设计功能和特定的性能约束内部结构不易改变时，利用边界条件的动力学设计来满足结构的动力学特性是一个有效的设计方法。结构动力学特性设计，是一个逆特征值问题，由于其求解的复杂性，目前只能解决简单结构模型的逆特征值解问题，还难以应用到复杂结构动力学特性设计的问题。进行结构动力学特性设计的另一类可行的方法是采用“正问题”的处理方法，即根据实际结构在设计的约束条件范围内可能变更的方案，不断修改设计参数，通过优化设计的方法确定满足结构动力学特性要求的方案。

本文采用“正问题”的处理思想，提出了将结构的固有频率和振型作为动力学特性设计的约束准则，并且将结构动力学优化的思想应用于结构边界动力学优化设计，应用基于ICM的准则法对刚架机翼骨架模型的边界进行了拓扑优化。

1 基本理论

以结构固有频率为约束条件，用范数表示的振型差最小为优化准则，将优化问题表示为

对于结构动力学设计问题，其动力学方程

式中K和M为结构的质量和刚度矩阵，λj＝，fj和φoj是设计结构的第j阶固有频率和振型。

引入设计变量ti，可分别求得结构的第j阶固有频率和振型对第i个设计变量ti的偏导数为

特征向量对设计变量ti的偏导数表达式很复杂，通常将它用结构系统的各阶特征向量展开，可表示为

计算系数

2 基于ICM方法单元灵敏度分析

隋允康等人提出的ICM（independent，continuous，mapping）方法意为独立连续映射。“独立”及“连续”是指拓扑变量独立于低层次变量且为区间［0，1］上的连续值，即在ICM方法中定义了独立连续的拓扑变量；“映射”是指通过映射及反演的过程，使独立连续的拓扑变量逼近离散拓扑变量，完成拓扑变量“离散－连续－离散”的转化。ICM方法能将拓扑优化设计变量从依附于截面、厚度等低层次变量中抽象出来，使之成为独立的层次，能体现出拓扑优化的特征，而且可以较好的求得频率。

本文采用过滤出少数识别单元刚度和单元质量，单元性质识别参数采用如下公式

式中

对结构边界动力学设计问题有

式中MB和KB分别为设计结构边界的质量和刚度矩阵；MA和KA为除边界外的结构内部的质量和刚度矩阵；λi＝4π2f2，φ为设计结构的固有频率和

jj

振型矩阵。由式（3）和（4）可分别求出结构固有频率和振型对设计变量的导数，并且有

3 基于ICM准则法动力学优化

在式（1）中提出的优化模型是一个有约束的单目标优化问题，构造其拉格朗日函数

对上式两边同时对设计变量t求导可得

由式（11）第1式可得

其中，目标函数和约束函数的偏导数为：

式中 ∂f／∂ti由式（3）可得到，而∂φoj／∂ti则可由式（4）与（5）得到，于是

在实际的结构设计中，一般是以前几阶频率作为约束，在计算拉格朗日乘子时，最大的困难是对多约束条件的集合，在迭代过程中如果单独考虑每阶频率的约束，迭代过程花费时间较长，因此，通过一个加权因子处理多阶频率约束即按每阶频率约束的贡献将αij加权处理，即

式中ηi表示多约束条件下的综合指数，λj为加权系数，它取决于单频率约束的满足程度，值越大，表示该阶频率约束对综合指数ηi的贡献越大，其表达式如下

在优化过程中，每次迭代所需要改变的拓扑变量集合为

拓扑变量每次迭代的变化值Δti是一个很重要的参量，拓扑变量的变化值过小，优化结果越精确，但是计算成本会随之加大；相反，变化值过大，收敛过程会出现震荡和收敛困难问题，本文中拓扑变量的改变值按以下公式计算：

其中，要使目标函数J（t）取得最小值，Δti的符号与∂J（t）／∂ti符号关系如式（21）所示；ξ一般取为0.2～0.5。为了进一步有效地消除拓扑优化过程中出现的棋盘格现象，在每次迭代之后采用再分配的方法对拓扑变量进行过滤处理。

（1）计算与每个节点相连的单元设计变量的平均值，作为该节点的设计变量

式中tnode为节点的拓扑设计变量，只是作为中间过渡值，ti是与该节点相连单元i的的拓扑设计变量，Vi是单元i体积，M为与该节点相连的单元数。

（2）计算单元各节点的平均拓扑变量，作为该单元新的拓扑设计变量

式中N表示单元的节点数。当一次拓扑变量再分配不能很好地解决棋盘格问题时，可以使用多次拓扑变量再分配。

收敛终止条件采用两次邻近设计拓扑变量和设计目标函数的绝对差值式作为评判标准

式中tk和tk＋1为前轮与本轮迭代的设计变量，Jk和Jk＋1为前轮与本轮迭代的目标函数，ε为收敛精度，取0.01。迭代流程如图1所示。

图1 ICM准则法拓扑优化流程Fig.1 Topology optimization procedure by ICM criterion method

4 数值算例

图2为一简化的飞机机翼模型，用空间刚架单元模拟的该结构有限元模型。该模型共有54个结点，70个梁单元，6个边界支撑。其中，49～54为边界上的固定结点，65～70为边界单元。机翼内部梁截面尺寸：宽度14 mm，沿z向厚度4 mm；边界支撑梁的截面尺寸：宽度14.8 mm，沿z向厚度4 mm。梁材料的参数为：合金钢材料，弹性模量E＝2.1×1011N／m2，泊松比v＝0.26，质量密度ρ＝7.8×103kg／m3。用 MATLAB编程按图示的模型进行有限元计算，得到结构的前4阶固有频率和振型，表1给出其固有频率。

图2 机翼刚架模型Fig.2 Frame model of plane wing

表1 机翼模型固有频率Tab.1 Natural frequencies of plane wing model

将这个6个刚架杆支撑的结构作为目标结构，计算出的固有频率和振型即为目标频率和目标振型。将边界换成空间刚架的机翼骨架模型则得到设计结构如图3所示，对其进行拓扑优化设计，结构共有106个刚架单元，截面尺寸均为14 mm×4 mm。采用空间刚架单元建立有限元模型。材料参数为：合金钢材料，弹性模量为E＝2.1×1011N／m2，泊松比为ν＝0.26，质量密度为ρ＝7.8×103kg／m3。

以前3阶频率接近原结构频率为约束条件，以相应阶振型差的范数为目标函数，对每根边界杆的拓扑量t进行优化设计，利用Matlab7.6编制程序计算。优化得出收敛的结果，图4为优化出的结构拓扑形状，表2给出优化边界后结构的固有频率及其与目标的误差，图5为优化结构振型与目标振型对比。图6还给出了目标函数优化迭代曲线。

在上述算例中，将六杆刚架支撑的飞机机翼骨架模型作为原结构，建立有限元模型，计算其低阶固有频率和振型作为目标频率和振型。然后搭建刚架边界的结构模型，采用本文提出的ICM准则法建立

图3 刚架边界机翼骨架有限元模型Fig.3 FEM model of plane wing with frame boundaries

图4 边界拓扑优化结果Fig.4 Result of boundary topology optimization

图5 前4阶优化振型结果与目标对比Fig.5 Comparison of first four modal shapes between optimization result and object

表2 拓扑优化频率结果Tab.2 Frequency result of topology optimization

动力学优化模型，并根据优化策略用Matlab7.6编程实现优化的迭代计算。根据计算结果，目标函数的初始值，即设计结构与原结构振型初始差为23.9104，经过拓扑优化，最终振型差减小至10.205，同时其低阶固有频率与目标频率相差较小，满足约束条件。设计结构的频率和振型与目标符合较好，迭代结果收敛，且优化出的拓扑形状符合传力路径。

因此，可用优化的边界作为原结构动力学边界的工程实现，来模拟原结构提供给机翼骨架试件的动力学边界，使之能在试验中得到尽可能相似的动力学边界条件，从而有利于实现实际结构系统的动力学设计和振动控制。

图6 目标函数迭代曲线Fig.6 Iterative curve of object

5 结 论

工程结构的环境振动试验中，需要试验夹具能够反映实际结构的动力学边界条件，但工程动力学边界条件多种多样，十分复杂，完全再现既不现实也不经济，按动力学特性来设计结构边界，控制结构各点的动力响应，研究模拟结构振动时实际结构边界条件是振动工程应用中需要解决的问题。

本文依据动力学优化准则法的思想——设计结构与要求动力学特性的目标结构或设计结构在有限元模型相近的条件下得到相同的位移幅值，要求两者各阶固有频率及相应振型相同，研究了准则法在结构边界设计中的应用，提出了基于ICM准则法用于结构边界的拓扑优化设计，通过修改刚架机翼模型的边界去实现固频和振型与目标频率和振型接近。数值计算结果表明，本文所提出的方法的边界优化结果较好，具有一定的工程意义。

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结构动力学河海大学 第5篇

1.C.结构抵抗变形的能力

2、图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的C

3、图5所示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为（）C

4、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构

1.A.既经济又安全

5、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。

1.A.√

6、多余约束是体系中不需要的约束。

1.B.×

7、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。

1.B.×

8、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。

1.A.√

9、一根连杆相当于一个约束。

1.A.√

10、单铰是联接两个刚片的铰。

1.A.√

11、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。

1.B.×

12、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。

1.A.√

13、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。

1.A.√

14、虚位移原理中的虚功方程等价于静力平衡方程，虚力原理中虚功方程等价于变形协调方程。

1.A.√

15、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响，故称多余约束。

1.B.×

16、力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。

1.A.√

17、当上部体系只用不交于一点也不全平行的三根链杆与大地相连时，只需分析上部体系的几何组成，就能确1.A.√

18、用力法计算超静定结构时，其基本未知量是未知结点位移。B.×

19、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。

1.A.√

20、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力。（）

1.B.×

21、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。1.A.√

22、位移法和力矩分配法只能用于求超静定结构的内力，不能用于求静定结构的内力。（）

1.B.×

23、图2所示体系是一个静定结构。（）

1.B.×

24、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素（荷载、温度变化等）有关。

1.B.×

25、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。

1.B.×

26、三铰拱的主要受力特点是：在竖向荷载作用下产生水平反力。

1.A.√

27、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。

B.×

28、不能用图乘法求三铰拱的位移。）

（1.A.√

29、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。

1.A.√

30、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。

1.31、B.×

图2 解：对图2所示体系有：去二元体DEBF；去二元体FBC；去二元体CB；AB杆件与地基刚接构成刚片；整个体系多余约束的几何不变体系。AB为基本部分，其它为附属部分。

32、几何组成分析

解：

依次去掉二元体剩下如图所示的并排简支梁，故原体系为无多余约束的几何不变体系。

33、体系分析

答：对图1所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的T字形部分BCE作为一个刚片。左边的AB部分虽为折线，但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部分相联，因此它实际上与A、B两铰连线上的一根链杆（如图中虚线所示）的作用相同。同理，右边的CD部分也相当于一根链杆。这样，此体系便是两个刚片用AB、CD和EF三根链杆相联而组成，三杆不全平行也不同交于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约束。

34、答：对图6所示体系有： 先去二元体ACD；BD杆件与地基之间用既不平行也不交于一点的三个链杆相连满足二刚片规则；整个体系为无多余约束的几何不变体系。

本题参考答案：

对图5所示：去二元体GFD;CD链杆与地基链杆支座的三个铰共线，为瞬变的；因此，整个体系为瞬变体系。

36、本题参考答案：

对图4体系作几何组成分析。

对图4所示体系有：先去二元体ECD；AB折杆件与地基之间满足二刚片规则；整个体系为无多余约束的几何不变体系。AB为基本部分，CED为附属部分。

37、对图3体系作几何组成分析。

答：对图3所示体系有：DE杆件与地基构成几何不变体系；CB刚片与地基之间用AB链杆和C处两个平行链杆相连接，三个链杆不平行也不交与一点满足二刚片规则，故CB与地基构成几何不变体系；BD链杆为多余联系；故整个体系为有一个多余约束的几何不变体系。

38、几何组成分析：

本题参考答案：

依次去掉基础、二元体，剩下图示部分为两刚片用两个铰相联，有一个多余约束，故原体系为有一个多余约束的几何不变系。

39、几何组成分析目的。

本题参考答案：

（1）判别某一体系是否为几何不变，从而决定它能否作为结构。（2）区别静定结构、超静定结构，从而选定相应计算方法。（3）搞清结构各部分间的相互关系，以决定合理的计算顺序。

40、如何确定独立角位移数目。

本题参考答案：

由于在同一结点处，各杆端的转角都是相等的，因此每一个刚结点只有一个独立的角位移未知量。在固定支座处，其转角等于零为已知量。至于铰结点或铰支座处各杆端的转角，它们不是独立的，可不作为基本未知量。这样，结构独立角位移数目就等于结构刚结点的数目。41、2、（2）解：

单位与荷载弯矩图，用图乘可求得：

42、用力法计算图示刚架，取图示基本结构，建立力法基本方程，求出方程中的系数和自由项，不必解方程和作弯矩图。各杆EI=常数。

本题参考答案：

43、求图示刚架A，B两截面的相对转角。各杆EI为常数。

本题参考答案：

解：

44、试用力法计算图示刚架，并作出弯矩M图。EI=常数。

解：

（1）基本体系

（2）力法方程（3）计算系数和自由项

（4）求解力法方程

（5）作M图

45、超静定结构求解：

用力法作图1所示结构的M图.EI=常数。

46、超静定结构求解：

用位移法(利用对称性)计算图2所示结构并画弯矩图。（EI=常数）

47、本题参考答案：

48、用力法作图3所示结构的M图.EI=常数

本题参考答案：

49、试用位移法计算图所示刚架，并作出弯矩M图。各杆线刚度均为i。

本题参考答案： 解：（1）基本体系

（2）位移法方程

（3）计算系数和自由项：

（4）求解位移法方程

（5）作M图

50、本题参考答案：

解：

51、用位移法作图4所示结构M图，各杆线刚度均为i，各杆长为l。

52、试用力法计算图所示刚架，并作出弯矩M图。EI=常数。

53、试计算如图所示简支梁中点的竖向位移。

解：

EI

为常数。

55、试计算如图所示简支梁中点的竖向位移。EI

为常数。

（答案同53题）

56、（答案同54题）

54、试求如图4所示外伸梁C点的竖向位移。梁的EI为常数。

解：

57、用力法计算图所示刚架，取图示基本结构，建立力法基本方程，求出方程中的系数和自由项，不必解方程和作弯矩图。各杆EI=常数。

本题参考答案： 解

：

58、作图示1所示结构的弯矩图

本题参考答案： 59、7、作图示结构的弯矩图

本题参考答案：60、6、作图示结构的弯

矩图

本题参考答案： 61、4、作图示

结构的弯矩图

结构动力学河海大学 第6篇

一、数学

基础很重要，复习要连贯不可间断，全书第一遍会很难啃，但务必在暑假结束之前啃掉。个人认为660不是必须的。线代，李永乐的《线性代数辅导讲义》。高数部分，我觉得陈文灯的《核心题型》很好，也是去年论坛里的学长推荐给我这两本书。做两遍真题，多做几遍分数自然会高一些。

翻看历年的试卷，偏题、难题还在少数。150的数学考130你就很牛了，偏题、难题不要太在意。

二、英语

贯穿始终的是单词和阅读单词。从第一天开始背到考试前一天都不能停下来，一开始的时候可以主攻重点词汇，这些词汇在阅读里经常出现。拿下之后，先解决阅读看的懂的问题，然后再扩大到5500词汇(今年新增了几个)。单词背一遍肯定是不够了的，关于单词的记忆方法，论坛里也有好多。主要分为多次重复和联想记忆两种，这里说一下刘一男的5500词汇。以为一男老师的词根记忆方法很好，但重点不突出，而且需要大量时间看视频。个人尝试过一男老师的方法，太耗时间，时间不是很充裕的同学不推荐一男的5500词汇了。多次反复试，坛友们公认有效果的方法个人推荐两个相结合：核心词汇、词根联想记忆，在扩充补充到5500词，多次反复，周期要短，次数要多。

阅读部分最具价值的，就是历年真题。阅读的方法就是精读，从词入手，逐句翻译，把握各段大意。阅读推荐两本书，一本是张剑的黄皮，坛友近乎人手一本。另一本是我自己用的考研真相，

翻译，全面解析详实，每篇文章后面都附有大纲词汇和长难句解析，适合基础一般的同学。

作文部分，力求用最短的复习时间拿最高的分数，适当练习总结模板，推荐新东方的《高分写作》。

三、政治

话说今年考纲出来的还真是晚呀，苦了很多等红宝书的同学。基础资料不必多言，坛友们津津乐道的红宝书和任大妈的序列一二者伯仲之间。补充一下，今年我用的是肖的《精讲精练》。因为红宝书的无重点和任大妈的乱序对我实在太折腾，而精讲精练虽是单色印刷，但重点突出，排版顺序与红宝书保持一致，配合1000题一起用感觉很好。后期的时政和背诵我都是选的肖的书。这里在说明一下，诸如任淑芬和肖秀荣谁更好这样的问题实在没有意义，这些年下来考研市场已经很成熟了，能在市场上生存下来的辅导书往往是难分伯仲，与其纠结买那个书不如专心选定一本扎实的看吧。

四、专业课

我的是结构力学，南理工的题目不偏，重基础但也有历年来没考过的内容出现。所以专业课每一个都是重点，真题当然要重视。考纲之内的也不能遗漏，复习要全面。在选择参考书的时候我选择的是《南京理工大学结构力学考研复习精编》至于什么时候开始复习，怎样复习，因情况而异，假如你的目标是985或者34所，那早些开始时有必要的。假如你的目标是211高校或普通高校，然后所选专业在全国也并不突出，那这类学校的专业课往往重基础多于挖深度题目。不会很深，但复习的面要全面。

结构动力学河海大学 第7篇

试题代码： 833 试题名称： 结构力学 共 3 页 第 1 页

1、(22分)计算图示在荷载作用下的静定桁架中指定杆轴力FNa、FNb和FNc。

题1图

2、(22分)计算图示在荷载作用下的静定刚架，绘出其弯矩M图，并求C点的竖向位移ΔCv。

题2图

答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。

试题代码： 833 试题名称： 结构力学 共 3 页 第 2 页

3、(22分)结构在图示荷载作用下，并在A支座发生角位移，试建立图示结构的力法方程，求出方程中的系数和常数项。已知A

I。（注意：不需求解方程；）10

题3图

4、(22分)用位移法计算图示在荷载作用下的刚架，作出弯矩M图。已知各杆EI=常数。

题4图

5、(20分)求图示梁的塑性极限荷载FPu，绘出塑性极限状态下梁的弯矩图和机构图。已知梁的截面极限弯矩为常数，即Mu4kNm。

题5图

试题代码： 833 试题名称： 结构力学 共 3 页 第 3 页

6、(20分)在简谐荷载作用下，图示体系质量m2允许动位移幅值不超过

h。300已知：动荷载频率θ20（s-1），一层侧移刚度k1k，质量m1m，求当m1无动位移时二层的k2和m2。

题6图

7、(22分)计算图示体系的自振频率，绘出振型图。已知各杆EI=常数。

结构动力学河海大学 第8篇

本项目是设计与制作以热能为驱动力的机械结构小车, 主要强调创新性、设计性。学生通过前期的调研、查阅资料、小车的整体构思、零部件的绘图、制作、小车的整体装配调试等工作。不但锻炼小组成员的动手和创新能力, 也能激发其他同学的动手和创新热情, 达到培养应用型人才的效果。

二、设计与制作过程

(一) 制定方案。

通过学校图书馆内翻阅书籍和互联网上的数据库内的资料。对于小车上的热能转换为动能的结构, 我们小组和指导老师之间进行了很深入的讨论, 最终决定采用斯特林发动机作为我们的动力源。斯特林发动机是一种热力发动机, 与汽车上的内燃机有很大的区别。该发动机于1816年由罗伯特·斯特林发明。斯特林发动机可能比汽油发动机或柴油发动机的效率更高。但现在斯特林发动机的使用还仅限于一些特殊领域, 如潜艇或用于游艇的辅助发动机, 这些地方静音操作非常重要。尽管斯特林发动机在市场上的应用还没有取得普遍成功。斯特林发动机使用斯特林循环, 这不同于内燃机中的循环。斯特林发动机中使用的气体从来都不会离开发动机。与汽油发动机或柴油发动机不同, 它没有排放高压气体的排气阀, 并且不会发生爆炸过程。因此, 斯特林发动机的噪音很低。发动机气缸中不会发生燃烧过程。

(二) 设计小车。

在选定了动力源之后, 首要的问题是要设计出小车的结构, 其中包括是选择三轮结构还是四轮结构, 前轮驱动还是后轮驱动, 以及轮轴传动的问题等等。这无疑很锻炼我们动手能力和创新能力, 经过我们的讨论设计和查阅资料, 决定使用三轮后轮驱动的结构, 并初步将前期主要需要设计的部分都进行了确定。在确定了小车的系统机构之后, 需要对每个方面进行设计, 首先是对小车上的传动结构提出了很多的思路, 在和指导老师进行商榷讨论后, 我们决定使用皮带传动。皮带传动是一种依靠摩擦力来传递运动和动力的机械传动。它的特点主要表现在:皮带有良好的弹性, 在工作中能缓和冲击和振动, 运动平稳无噪音。载荷过大时皮带在轮上打滑, 因而可以防止其他零件损坏, 起安全保护作用。皮带是中间零件。它可以在一定范围内根据需要来选定长度, 以适应中心距要求较大的工作条件。结构简单制造容易, 安装和维修方便, 成本较低。

(三) 选用材料。

对于小车加工所使用的材料, 我们小组先对常用的金属和合金进行了调研, 并对学校指导老师实验室内常用的材料进行了了解, 最后决定使用金属铝作为我们的加工材料, 铝相对来说质量比较轻, 价格比较廉价, 符合我们设计时需要达到的要求。

(四) 绘图。

在准备工作和资料都已经做好之后, 我们接下来的任务就是需要设计出小车各个零部件的尺寸和大小, 以便后期的加工。在大一、大二我们学过工程制图和CAD软件, 因此在这次的创新设计当中, 我们可以充分地将以前所学的课程和知识运用到实际的加工设计, 也是检验我们是不是有灵活运用知识的能力, 从中也可以发现自己在学习中还存在哪些不足, 为以后进一步的学习提供了方向。在用CAD制图软件绘制图纸时, 我们就发现有很多实际上的问题需要我们考虑, 以前在学校学习时只要画出三视图就可以了, 但是现在我们设计的小车要加工成实体, 所以我们就必须要考虑到很多方面的问题, 比如设计挡板时就要规定使用的厚度是多少, 这就要求我们必须对实际上所使用的材料的规格有所了解。还有就是在用电脑软件绘图时, 因要生成图纸就必须要求规范性, 不是随便规格就可以的。

我们这次创新设计的小车主体是由50多个零部件组成。通过车、铣、刨、磨、焊、铸造、线切割等加工手段来完成。在以前的金工实习时, 我们对这些实验室的加工手段都有所涉及, 而这次设计加工就是对我们所学的知识有一个很好的检验, 但等到实际现场动手时, 我们就发现自己的动手能力还是比较欠缺, 对很多实际上的问题都不是很清楚。因此指导老师给我们小组对学校的实验室的相关加工手段和方法进行了介绍, 并带我们参观了实验室的实际加工过程, 这次的学习使我们受益匪浅。

在用CAD软件绘制出小车的零部件图纸后, 我们还需要对小车的整体外形进行设计, 以及小车上的美化。我们就使用以前自学的Pro-e三维软件将小车的各个零部件组合成一个整体, 但由于自身的学艺不精, 经常在设计时有许多配合的问题, 为此我们查阅了许多资料, 并一个一个问题仔细地解决。通过这次的大学生创新设计, 不仅仅是对我们大学生的专业知识的检验, 同时还教会了我们如何去面对问题、解决问题, 是以后的工作和生活做了准备, 锻炼了我们独立自主的能力。

(五) 加工过程。

在零件加工过程中, 我们学会操作机械加工设备, 例如数控电火花线切割机床的各种相关知识, 认识到在数控电火花线切割机的操作中, 工件的安装和对加工参数的选择是十分重要的。随着加工的进行使我们对线切割机床和数控车床等的操作都有进一步的熟悉, 对零件装配的要求也有了一个更为直观的了解。在整个加工过程中, 遇到了很多的问题, 尤其是在刚开始做线切割的时候, 时常要向指导老师求助, 教我们如何解决那些实验过程中的“拦路虎”, 指导老师也经常和我们交流指导我们试验安排的计划, 对我们的实验进展助力非凡。有一次电火花切割机的丝不小心被我们切断了, 实训中心的线切割老师为我们换钼丝, 这使我们掌握了在实习过程中没有学过的机床操作技能, 受益匪浅。

三、结语

通过这次项目, 我们对机械加工的兴趣更加浓厚, 不但充分利用实验内的时间, 还利用了大量的课余时间找资料, 跑市场;同学间的相互交流, 团队精神充分体现出来。我们也通过本项目的建设, 感慨颇多:首先一点就是我们整个小组的团队合作能力和相互协调能力, 只有我们之间的相互配合和相互帮助, 才可以最后成功完成我们的设计项目。在设计的过程中, 我们每个人都需要保持一种平和的心态, 遇到问题和困难时, 不要选择去逃避, 应该是要分析问题, 找到正确解决问题的方法, 这就锻炼了我们在以后的工作中的能力。另外, 还有很重要的一点就是, 由于我们的项目设计的周期比较长, 所以就需要耐心和坚持, 笔者觉得有了这一份耐心, 有了这一份坚持, 我们才能够完成整个设计过程。

摘要：大学生创新项目的建设, 对于来参加实验、实习的学生来说不仅提高了他们的创新意识、增加了创新能力, 而且还加强了学生的实践经验, 起到积极的作用。本文以《以热能为动力源的机械结构小车创新性设计与制作》项目为例, 阐述了小车的设计与制作过程并加以讨论。

关键词：热能动力,创新性,设计与制作

参考文献

[1].朱建军.一种基于太阳能驱动的机械结构的创新性设计[J].教育教学论坛, 2010

[2].白培康.新型实践教学模式的探讨[J].金工研究, 2008