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静荷重
下の図に示したような,コンスタントな力F(t)が一自由度振動系に作用する場合について説明します.
力の釣り合い方程式と
ニュートンの第二法則
を用いますと,運動方程式は以下のように表されます.
この運動方程式の解は,complimentally function (すぐに消えて無くなるような瞬間的な成分)
と[F(t)に対する応答]を示す,固有の積分項とから成り立っています.
典型的な外力F(t)と,外力に対する一自由度振動系の応答x(t)を上の図に示しています.
外力F(t)に対する振動系の応答x(t)を求める際には,いろいろな数学的手法と数値解析手法を使うことができます.
ちなみに,例題に使ったプログラムにはRunge-Kutta法を使っています. 外力には,いろいろな形態が考えられます.
しかし,周期的に変動する外力
を想定することによって,強制振動をよく理解できると思います. |