4 mm/s
2 mm/s
6 mm/s
3 mm/s
8 mm/s
4 mm/s
Note: The zone between upper and lower values reflects the shipboard vibration environment commonly experienced and accepted. Three different classification areas are presented: Classification A; Classification B; Classification C. For guidance, Classification A can be passenger cabins, Classification B crew accommodation areas, and Classification C working areas. 6
虚位移原理
11
第1章
单自由度系统
第 1-1 节 运动方程建立
哈密顿原理
12
第 1 章 单自由度系统 1-2 无阻尼系统自由振动
13
第 1 章 单自由度系统 1-2 无阻尼系统自由振动
固有频率计算——直接法
14
第 1 章 单自由度系统 1-2 无阻尼系统自由振动
固有频率计算——静伸长法
15
第 1 章 单自由度系统 1-2 无阻尼系统自由振动
第0章
绪论
结构系统的控制
主动控制
控制方法 被动控制 振源控制 控制方法 传播控制
7
第0章
绪论
结构动力优化设计
灵敏度分析
内容
8
第 1 章 单自由度系统 1-1 运动方程建立
系统振动时，确定任意时刻全部质量位移所需要的独立的几何参变量的 数目—结构系统的动力自由度。
描述结构系统动力位移的数学表达式—结构的运动方程。 运动方程的解—振动的位移历程。
34
第 3 章 有限元法 3-8 杆纵向振动
35
第 3 章 有限元法 3-8 杆纵向振动
36
第 3 章 有限元法 3-9 杆横向振动
37
第 3 章 有限元法 3-9 杆横向振动
38
第 3 章 有限元法 3-9 杆横向振动
39
第 3 章 有限元法 3-9 杆横向振动
40
第 3 章 有限元法 3-10 平面刚架振动
58
第 4 章 结构特征问题求解 4-6 矢量逆迭代法
作业2
用矢量逆迭代法求前三阶特征对
59
第 4 章 结构特征问题求解 4-7 结构特征问题求解 4-7 子空间迭代法
61
第 4 章 结构特征问题求解 4-7 子空间迭代法
62
第 5 章 结构动态响应分析 5-1 概述
69
第 5 章 结构动态响应分析 5-4 Houbolt法
70
第 5 章 结构动态响应分析 5-5 线加速度法
71
第 5 章 结构动态响应分析 5-6 Wilson-θ法
72
第 5 章 结构动态响应分析 5-6 Wilson-θ法
作业3 确定系统响应历程
x 2 0 1 6 2 x1 0 0 1 2 4 x 10 x2 2
27
第 2 章 离散体动力方程 2-2 瞬时最小势能原理
28
第 2 章 离散体动力方程 2-2 瞬时最小势能原理
29
第 2 章 离散体动力方程 2-2 瞬时最小势能原理
30
第 2 章 离散体动力方程 2-3 Hamilton原理
31
第 2 章 离散体动力方程 2-4 质量矩阵、阻尼矩阵
32
1
第0章
绪论
周期载荷
外载荷分析

随机性载荷 确定性载荷
瞬态载荷
低阶激励（周期载荷） 高阶激励（周期载荷） 轴频激励（周期载荷）
主机激励
螺旋桨激励
叶频激励（周期载荷） 倍叶频激励（周期载荷） 波击（周期载荷）
波浪激励
砰击（瞬态载荷） 拍击（瞬态载荷）
流体激励
涡击（周期载荷） 地震（瞬态载荷）
2
其他激励
加权残值法——配点法、子域法、最小二乘法、加辽金法
25
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
26
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
变分法
是研究泛函取极值的方法。从能量的观点出发，考察结构的变形和内力， 应用变分方法，得到所谓的能量变分原理。主要有瞬时最小势能原理和 Hamilton原理。 *有限元法 有限元法的基础：变分原理与计算机技术；它不同于加权残值法、李茨 法等，它不是在整个域内取试函数，而是在有限域内取试函数。 *关于P法、H法、P-H法
第0章
绪论
结构系统的动力响应

对给定的结构系统，求响应与激励的关系
线性系统（应力—应变关系服从胡克定律，可用叠加原理） 非线性系统（应力—应变关系不服从胡克定律，不可用叠加原理）
结构系统
包括：几何非线性、状态非线性、材料非线性
结构系统
无反馈系统（开环系统）
有反馈系统（闭环系统） 如：流固耦合系统 时变系统（与时间有关） 如：动态有限元 时不变系统（与时间无关） 保守系统（不考虑阻尼） 非保守系统（考虑阻尼）
80
第 6 章 动态子结构法 6-2 固定界面法
81
第 6 章 动态子结构法 6-2 固定界面法
82
第 6 章 动态子结构法 6-3 自由界面法
83
第 6 章 动态子结构法 6-3 自由界面法
84
第 6 章 动态子结构法 6-3 自由界面法
85
3
结构系统
结构系统
第0章
绪论
方法
有限单元方法 SAP ADINA NASTRAN MARC ANSYS ABAQUS SACS NAUTICUS 固有特性计算（ 包括固有频率和振型） 响应计算
内容
4
第0章
绪论
系统辩识与参数识别

结构动力学的逆问题（反问题）
故障诊断
依靠现代实验手段，海底石油管道、平台桩腿等
63
第 5 章 结构动态响应分析 5-2 模态迭加法
64
第 5 章 结构动态响应分析 5-2 模态迭加法
65
第 5 章 结构动态响应分析 5-2 模态迭加法
66
第 5 章 结构动态响应分析 5-3 中心差分法
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第 5 章 结构动态响应分析 5-3 中心差分法
68
第 5 章 结构动态响应分析 5-4 Houbolt法
第 3 章 有限元法 3-1 杆纵向振动质量矩阵
33
第 3 章 有限元法 3-1 杆纵向振动质量矩阵
3-2 梁单元的质量矩阵 （《船体振动学》P171） 3-3 平面问题中的三角形板单元质量矩阵 （《机床结构计算的有限元法》P152） 3-4 平面问题中的矩形板单元质量矩阵 （《机床结构计算的有限元法》P152） 3-5 板弯曲问题中的矩形板单元质量矩阵 （《机床结构计算的有限元法》P152） 3-6 板弯曲问题中的三角形板单元质量矩阵 （《机床结构计算的有限元法》P152） 3-7 平面问题和弯曲问题组合时矩形板单元质量矩阵 （《机床结构计算的有限元法》P152）
20
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
直接法
21
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
差分法
22
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
加权残值法
23
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
24
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
41
第 3 章 有限元法 3-10 平面刚架振动
42
第 3 章 有限元法 3-10 平面刚架振动
43
第 3 章 有限元法 3-10 船舶板架振动
44
第 3 章 有限元法 3-10 船舶板架振动
45
第 3 章 有限元法 3-11 船体总振动
船体总振动

一维模型 二维模型 三维模型
46
直接平衡法
运动方程建立 虚位移原理——作用在系统上的所有力在发生虚位移时所做的总功等 于零 哈密顿原理——在任何时间区段t1-t2内，动能和位能的变分加上所考 虑的非保守力所做功的变分必然等于零
9
第1章
单自由度系统
第 1-1 节 运动方程建立
直接平衡法
10
第1章
单自由度系统
第 1-1 节 运动方程建立
固有频率计算——能量法
16
第 1 章 单自由度系统 1-3 有阻尼系统自由振动
17
第 1 章 单自由度系统 1-4 简谐载荷作用动力响应
18
第 1 章 单自由度系统 1-5 基础简谐运动作用响应
19
第 2 章 离散体动力方程 2-1 动力分析中离散方法
离散方法


直接法 差分法 加权残值法 变分法
第 3 章 有限元法 3-11 船体总振动
作业1
设计一梁，求其固有频率 和振型。
47
第 4 章 结构特征问题求解 4-1 概述
48
第 4 章 结构特征问题求解 4-1 概述
49
第 4 章 结构特征问题求解 4-1 概述
50
第 4 章 结构特征问题求解 4-2 多项式迭代法
51
第 4 章 结构特征问题求解 4-3 Sturm序列法
73
第 5 章 结构动态响应分析 5-7 Newmark法