Academia.eduAcademia.edu
H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi PhÇn 1: HÖ mét bËc tù do Question 1: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2,1.108kN/m2, I = 100.10-4m4, Q = 20kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. Q P(t) 2m I 2m I 2I 2m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. P=1 2 (M) 2 §é cøng cña hÖ k  1 . Trong ®ã  t lµ chuyÓn vÞ tÜnh do lùc P = 1 t¹i ®iÓm ®Æt khèi t l­îng theo ph­¬ng chuyÓn vÞ x¸c ®Þnh b»ng ph­¬ng ph¸p nh©n biÓu ®å.  1  1 2 1  1 2  20 .2.2. .2.2  .2.2. .2   2EI  2 EI  2 3 3  3EI   3EI 3.2,1.108.100.104 k   315000kNm 2 20 20    t  M M  buddha93uct@gmail.com 1 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k  m 315000.9, 81  393rad / s 20  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 08m; v(0)  u(0)  3 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  3      0, 082     0, 08m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       393  2  u(0)     3   tan1    5o27 ' §é lÖch pha   tan1   u(0)   0, 08.393  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 08cos(393t  0, 095)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 18sin(300t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  20p0 20.18 R®  . 3EI 3.2,1.108.100.104 1 2  300   1    393   1, 37.104 m TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u p®  20Q 20p0 20.20 R®    1, 37.104  2, 0.104 m 8 4 3EI 3EI 3.2,1.10 .100.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: ® t MMax .R ®  2p 0 .  MMax 1  300 2  1    393   86, 27kNm BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. buddha93uct@gmail.com 2 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p0 .R ®  18. 1  300 2  1    393   43,14kN 63,14kN 126,28 (M®) kNm 126,28 Muèn m«men nµy gi¶m 1,25 lÇn th× ®é cøng EI cña kÕt cÊu thay ®æi nh­ thÕ nµo ? M'®  M® R 2, 396  R '®  ®   1, 25 1, 25 1, 25  k '  188167, 54.m  188167, 54. EI '  EI 1 2  300   1     '    '2  188167, 54  k' m 3 EI ' 20  383624   EI  '  2557493 9, 81 20 2557493  1, 22 2,1.108.100.104 VËy ®Ó gi¸ trÞ m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt gi¶m 1,25 lÇn th× ®é cøng cña kÕt cÊu t¨ng lªn 1,22 lÇn. Question 2: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 300.10-4m4, Q = P(t) I Q 4m A=I/4 2m 30kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. 2m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. buddha93uct@gmail.com 3 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi (M) N=2 P=1 3 4/3 §é cøng cña hÖ k  1 . t 1  1 4 2 4 1 4 2 4  1  2 2  128 .4. . .  .2. . .  . .2  EI  2 3 3 3 2 3 3 3  EA  3 3  9EI 9EI 9.2.108.300.104 k   421875kNm 2 128 128       t  M M  N N  TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k  m 421875.9, 81  371, 42rad / s 30  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 07m; v(0)  u(0)  13 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  13      0, 07 2     0, 078m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       371, 42  2  u(0)     13   tan1    26o 33 ' §é lÖch pha   tan1   u(0)   0, 07.371, 42  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 078cos(371, 42t  0, 464)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 10sin(400t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: HÖ sè ®éng R ®  1  400 2  1    371, 42   6, 257 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  buddha93uct@gmail.com 128p0 128.10 R®  .6, 257  1, 48.104 m 4 8 9EI 9.2.10 .300.10 4 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u ®p  128Q 128p0 128.30   1, 48.104  2,19.104 m R®  4 8 9EI 9EI 9.2.10 .300.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: t M®Max  MMax .R ®  4 p .6, 257  83, 43kNm 3 0 BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p 0 .R ®  10.6, 257  62, 57kN (M®) kNm 123,43 P=62,57+30 Lùc däc lín nhÊt trong thanh treo ? N Max  N m  N p®  2Q 2p0 2.30 2.10  R®   .6, 257  61, 71kN 3 3 3 3 Question 3: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 120.10-4m4, Q = 28kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. P(t) 2I I 2m Q I 2m 4m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. buddha93uct@gmail.com 5 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. P=1 4/3 (M) §é cøng cña hÖ k  1 . t 1  1 4 2 4  1  1 4 2 4  64 .2. . .  .4. . .  EI  2 3 3 3  2EI  2 3 3 3  27EI 27EI 27.2.108.120.104 k   1012500kNm 2 64 64    t  M M  TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k 1012500.9, 81   596rad / s m 28  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 05m; v(0)  u(0)  12 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  12      0, 052     0, 054m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       596  2  u(0)   12   o   tan1   §é lÖch pha   tan1   0, 05.596   21 56 '  u(0)  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 054cos(596t  0, 383)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 15sin(450t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: HÖ sè ®éng R ®  1  450 2  1    596   2, 326 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? buddha93uct@gmail.com 6 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  64p0 64.15 R®  .2, 326  3, 45.105 m 8 4 27EI 27.2.10 .120.10 TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u p®  64p0 64Q 64.28   3, 45.105  6, 22.105 m R®  8 4 27EI 27EI 27.2.10 .120.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: ® t  MMax MMax .R ®  4 4 p 0 .R ®  .15.2, 326  46, 52kNm 3 3 BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p 0 .R ®  15.2, 326  34, 89kN P=34,89+28 83,85 (M®) kNm  NÕu ®Æt lß xo nh­ h×nh vÏ P(t) 2I I 2m Q I 2m 4m X¸c ®Þnh ®é cøng C cña lß xo ®Ó tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ t¨ng lªn 2 lÇn ? Ta cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng cña hÖ míi k’ = k + C L¹i cã  '  2  2.596  1192  buddha93uct@gmail.com k C (1012500  C).9, 81   C  3042973 m 28 7 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi TÝnh biªn ®é dao ®éng cña Q khi hÖ chÞu t¶i träng P(t) = 20sin(450t) kN ? HÖ sè ®éng R ®  1 2  450   1   1192   1,166 Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  p0 20 R®  .1,166  5, 75.106 m k C 1012500  3042973 Question 4: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 160.10-4m4, Q = 15kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. P(t) I Q 2I 3m 4m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. P=1 3 (M) §é cøng cña hÖ k  1 . t 1  1 2  1  1 2  9 .3.3. .3  .4.3. .3      EI  2 3  2EI  2 3  EI 4 8 EI 2.10 .160.10 k   355556kNm2 9 9    t  M M  TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k  m 355556.9, 81  482rad / s 15  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 05m; v(0)  u(0)  12 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) buddha93uct@gmail.com 8 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi 2 2  u(0)  12      0, 052     0, 056m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       482  2  u(0)   12     tan1    26o28 ' §é lÖch pha   tan1    u(0)   0, 05.482  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 056cos(482t  0, 462)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 20sin(280t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: HÖ sè ®éng R ®  1  280 2  1    482   1, 51 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  9p 0 9.20 R®  .1, 51  8, 49.105 m 4 8 EI 2.10 .160.10 TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u p®  9Q 9p0 9.15 R®    8, 49.105  1, 27.104 m 4 8 EI EI 2.10 .160.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: t M®Max  M Max .R ®  3p0 .R ®  3.20.1, 51  90, 6kNm BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. P=30,2+15 135,6 Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p0 .R ®  20.1, 51  30, 2kN (M®) kNm  NÕu ®Æt lß xo nh­ h×nh vÏ buddha93uct@gmail.com 9 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi P(t) I Q 2I 3m 4m X¸c ®Þnh ®é cøng C cña lß xo ®Ó tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ t¨ng lªn 1,75 lÇn ? Ta cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng cña hÖ míi k’ = k + C k C (355556  C).9, 81   C  732353 m 15 L¹i cã  '  1, 75  1, 75.482  843, 5  TÝnh biªn ®é dao ®éng cña Q khi hÖ chÞu t¶i träng P(t) = 20sin(310t) kN ? HÖ sè ®éng R ®  1  310 2  1    843, 5  Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u   1,156 p0 20 R®  .1,166  2,14.105 m kC 355556  732353 Question 5: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2,1.108kN/m2, I = 220.10-4m4, Q = 10kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. P(t) Q 2m I I 4m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. buddha93uct@gmail.com 10 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi P=1 4 (M) §é cøng cña hÖ k  1 . t 1  1 2 1 2  8 .2.2. .2  .2.4. .2  EI  2 3 2 3  EI EI 2,1.108.220.104 k   577500kNm2 8 8    t  M M  k  m TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   577500.9, 81  753rad / s 10  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 05m; v(0)  u(0)  9 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  9      0, 052     0, 05m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       753  2  u(0)     9   tan1    13o5 ' §é lÖch pha   tan1    u(0)   0, 05.753  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 05cos(753t  0, 228)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 8sin(300t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: HÖ sè ®éng R ®  1  300 2  1    753   1,19 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  buddha93uct@gmail.com 8p0 EI R®  8.8 .1,19  1, 65.105 m 4 8 2,1.10 .220.10 11 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u p®  8Q 8p0 8.10   1, 65.105  3, 38.105 m R®  4 8 EI EI 2,1.10 .220.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: M®Max  M tMax .R ®  4p0 .R ®  4.8.1,19  38, 08kNm BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p0 .R ®  8.1,19  9, 52kN P=9,52+10 78,08 (M®) kNm  NÕu ®Æt lß xo nh­ h×nh vÏ P(t) 2m I Q I 4m X¸c ®Þnh ®é cøng C cña lß xo ®Ó tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ t¨ng lªn 1,75 lÇn ? Ta cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng cña hÖ míi k’ = k + C L¹i cã  '  2, 5  2, 5.753  1882, 5  kC (577500  C).9, 81   C  3034943 m 10 TÝnh biªn ®é dao ®éng cña Q khi hÖ chÞu t¶i träng P(t) = 8sin(300t) kN ? buddha93uct@gmail.com 12 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi HÖ sè ®éng R ®  1  300 2  1   1882, 5  Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u   1, 026 p0 8 R®  .1, 026  2, 27.106 m kC 577500  3034943 Question 6: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 100.10-4m4, Q = 10kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. Q 2m P(t) I I 2m 2m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. P=1 (M) 2 2 §é cøng cña hÖ k  1 t  1  1 2 8 .2.2. .2.3    EI  2 3  EI 4 8 EI 2.10 .100.10 k   250000kNm 2 8 8    t  M M  TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   buddha93uct@gmail.com k  m 13 250000.9, 81  495rad / s 10 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 01m; v(0)  u(0)  10 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  10      0, 012     0, 023m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       495  2  u(0)   10     tan1    63o 39 ' §é lÖch pha   tan1   u(0)   0, 01.495  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 023cos(495t  1,11)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 15sin(400t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: HÖ sè ®éng R ®  1  400 2  1    495   2, 88 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  8p0 8.15 R®  .2, 88  1, 73.104 m 8 4 EI 2.10 .100.10 TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u p®  8Q 8p0 8.10 R®    1, 73.104  2,13.104 m 8 4 EI EI 2.10 .100.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: t M ®Max  M Max .R ®  2p0 .R ®  2.15.2, 88  86, 4kNm BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p0 .R ®  15.2, 88  43, 2kN buddha93uct@gmail.com 14 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi P=43,2+10 106,4 (M®) kNm 106,4 Muèn m«men nµy gi¶m 1, 5 lÇn th× ®é cøng EI cña kÕt cÊu thay ®æi nh­ thÕ nµo ? M®'  M® R 2, 88  R ®'  ®   1, 5 1, 5 1, 5  k '  333913.m  333913. EI '  EI 1 2  400   1     '    '2  333913  k' m EI '  EI '  2723042 10  340380    9, 81 8 2723042  1, 36 2.108.100.104 VËy ®Ó gi¸ trÞ m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt gi¶m 1, 5 lÇn th× ®é cøng cña kÕt cÊu t¨ng lªn 1,36 lÇn. Question 7: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 140.10-4m4, Q = 12kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. C1 = 3EI/8 P(t) I Q C1 4m 2m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. P=1 2 3 2 §é cøng cña hÖ k  (M) 1 t buddha93uct@gmail.com 15 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi 3 3   1 1 2 1 2  2.2 8 6 14  t  M M  lx     .2.2. .2  .4.2. .2  EI  2 3 2 3  C1 EI EI EI 4 8 EI 2.10 .140.10 k   200000kNm2 14 14    TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k  m 200000.9, 81  404rad / s 12  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 05m; v(0)  u(0)  7, 5 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  7, 5      0, 052     0, 053m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)    404     2  u(0)   7, 5     tan1    20o22 ' §é lÖch pha   tan1    u(0)   0, 05.404  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 053cos(404t  0, 356)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 20sin(350t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: HÖ sè ®éng R ®  1  350 2  1    404   4, 01 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  14p0 14.20 R®  .4, 01  4, 01.104 m 8 4 EI 2.10 .140.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: M®Max  M tMax .R ®  2p0 .R ®  2.20.4, 01  160, 4kNm BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. buddha93uct@gmail.com 16 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p0 .R ®  20.4, 01  80, 2kN P=80,2+12 184,4 (M®) kNm TÝnh lùc lín nhÊt t¸c dông vµo lß xo ? VMax  Vm  Vp®  3Q 3p0 3.12 3.30  R®   .4, 01  198, 45kN 2 2 2 2 X¸c ®Þnh C ®Ó lùc ®éng lín nhÊt t¸c dông vµo lß xo gi¶m ®i 1,25 lÇn ? ' V®,Max  V® R 4, 01  R '®  ®   1, 25 1, 25 1, 25  k '  177980.m  177980. 1 2  350   1     '    '2  177980  k' m 12 1  217713   C  1296038 9, 81 8 9  EI 4C Question 8: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 200.10-4m4, Q = 22kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. C1 = EI/2; C2 = 3EI/4. P(t) I C1 Q C2 6m 2m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. buddha93uct@gmail.com 17 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi P=1 2 R1=31 R2=43 1 §é cøng cña hÖ k  (M) 2 lx 1 t 1 4  4. 3C1 3C2 1  1 2 1 2    42 14 .2.6. .2  .2.2. .2  1  t  M M  lx    EI  2 3 2 3  3 3EI 3 14 1 16 14 2 64 196        3EI 9C1 9C2 3EI 9EI 27EI 27EI 8 27EI 27.2.10 .200.104 k   551020kNm2 196 196    TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k  m 551020.9, 81  496rad / s 22  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 02m; v(0)  u(0)  5 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) 2 2  u(0)  5      0, 022     0, 022m Víi biªn ®é dao ®éng A  u (0)       496  2  u(0)     5   tan1    26o44 ' §é lÖch pha   tan1   u(0)   0, 02.496  VËy ph­¬ng tr×nh lµ u  0, 022cos(496t  0, 467)  Cho t¶i träng ®iÒu hßa t¸c dông lªn hÖ P(t) = 14sin(300t) kN. XÐt ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh: buddha93uct@gmail.com 18 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi HÖ sè ®éng R ®  1  300 2  1    496   1, 577 X¸c ®Þnh biªn ®é dao ®éng cña Q ? Biªn ®é dao ®éng cña Q lµ u  196p0 196.14 R®  .1, 577  4, 01.105 m 8 4 27EI 27.2.10 .200.10 TÝnh chuyÓn vÞ lín nhÊt t¹i Q ? u Max  u m  u p®  196Q 196p0 196.22   4, 01.105  8.105 m R®  8 4 27EI 27EI 27.2.10 .200.10 TÝnh m«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t cã gi¸ trÞ lín nhÊt vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt ? M«men uèn ®éng t¹i mÆt c¾t lín nhÊt lµ: M®Max  M tMax .R ®  2p0 .R ®  2.14.1, 577  44,16kNm BiÓu ®å m«men uèn ®éng lín nhÊt. 88,16 Ta cã t¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng peq  p 0 .R ®  14.1, 577  22, 08kN P=22,08+22 (M®) kNm §Ó tÇn sè dao ®éng riªng t¨ng lªn 1,5 lÇn th× ®é cøng lß xo 1 hoÆc lß xo 2 thay ®æi nh­ thÕ nµo ? 1 27EI  2, 25. 14 1 16 196  '  ' 3EI 9C1 9C2 14 1 16 784 1 16 350   '  '   '  '  3EI 9C1 9C2 243EI 243EI C1 C2 EI 486EI  C2'   C1'  Const  2 17 [ DÊu " - " ThÓ hiÖn lß xo chØ chÞu nÐn] 3EI 243EI ' '  C1   C2  Const  4 5534  '  1, 5   '2  2, 252  k '  2, 25k  buddha93uct@gmail.com 19 NORTH SAINT - AMITABHA H­íng dÉn gi¶i bµi tËp ®LHCT §¹i häc GTVT Hµ Néi Question 9: Cho kÕt cÊu thÐp nh­ h×nh vÏ cã E = 2.108kN/m2, I = 150.10-4m4, Q = 18kN. Bá qua träng l­îng b¶n th©n dÇm. C1 = 3EI/4; C2 = 3EI/8. P(t) C1 I Q 4m C2 2m  X¸c ®Þnh ®é cøng vµ tÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ. Ta vÏ biÓu ®å m«men do t¶i träng ®¬n vÞ g©y ra trªn kÕt cÊu. R1=13 P=1 (M) 4/3 R2=23 1 §é cøng cña hÖ k  lx 2 1 t 1 2  2. 3C1 3C2 1  1 4 2 4 1 4 2 4  1  22 32  t  M M  lx  .4. . .  .2. . .    EI  2 3 3 3 2 3 3 3  3 9EI 3 32 1 4 32 4 32 44        9EI 9C1 9C2 9EI 27EI 27EI 9EI 9EI 9.2.108.150.104 k   613636kNm 2 44 44    TÇn sè dao ®éng riªng cña hÖ   k  m 613636.9, 81  578rad / s 18  Cho hÖ dao ®éng tù do víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu:  u(0)  0, 03m; v(0)  u(0)  9 m/ s . X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng. Gäi ph­¬ng tr×nh dao ®éng cña khèi l­îng cña d¹ng u  Acos(t  ) buddha93uct@gmail.com 20 NORTH SAINT - AMITABHA