第4章 結構動力學基礎

結構動力學指的是研究結構在動態載荷作用下的響應。常見的動力學響應包括位移、速度、加速度、應力應變等。在工程應用中，可通過研究結構響應的模態或頻率響應等特性，來確定結構的承載能力或動力學性能。結構動力學可分為線性和非線性兩大類。采用線性假定的結構動力學分析，可以滿足大多數工程應用需求。非線性結構動力學問題涉及的影響因素很多，本書不進行介紹。

線性結構動力學最主要的應用是結構振動，按照振動過程中是否受到外激勵的作用可分為自由振動和強迫振動。按照分析對象的自由度不同，又可分為單自由度、多自由度或連續系統。工程中許多問題都可以簡化為單自由度系統振動問題，研究單自由度系統的振動對解決工程問題有著實際意義。而對于多自由度系統，則可以轉換至模態坐標，這樣便具有與單自由度系統類似的動態特性。

本章闡述結構動力學的基礎理論，并引出結構振動的一些概念和要素。具體包括：自由振動和強迫振動的概念與特性；振動的時域及頻域分析方法；固有頻率及共振概念；阻尼及振動幅值的關系；結構邊界條件的影響等。