结构动力学与建模CVEN90018

　　课程内容：

　　结构动力学与建模课程向学生介绍结构动力学和有限元建模的基本概念，并培养学生进行结构分析的技能，这些分析涉及实际工程环境中的动态(或瞬态)动作。课程结束时，学生应该能够通过手动计算进行动态分析(可以通过使用EXCEL电子表格来增强)，并有效地使用商业计算软件(例如Strand 7)进行更复杂的分析。课程重点是对计算机生成的结果进行独立检查的能力。提高结构动力学和建模的熟练程度可以造就更经济的结构设计和更可持续的建筑环境。该课程建立在学生的工程数学，力学和结构分析的基础知识之上。对于考虑从事抗震结构设计工作的学生来说，这是一门重要课程，可以在特许工程师的监督下为学生的专业实践做好准备。

　　结构动力学与建模课程将涵盖以下主题：

　　1、介绍用于平面内(膜)应力分析的有限元公式。

　　2、使用有限元建模软件。

　　3、单自由度系统、离散多自由度系统和分布质量(连续)系统在自然振动和强励条件下的响应分析。

　　4、数值时步积分技术。

　　5、励磁仿真技术、联立方程解和约简技术。

　　6、时序数据的频域分析和处理。

　　从上述各种主题中获得的技能将被整合并应用于一些案例研究。

　　学习成果：

　　完成课程学习后，学生应该能够：

　　1、实现单自由度(SDOF)系统对脉冲和谐波激励的响应建模。

　　2、描述并应用粘性阻尼、迟滞阻尼、库仑阻尼(通过摩擦)和等效阻尼的概念。

　　3、以傅里叶幅度/相位谱和功率谱的形式将数据从时域转换为频域，并进行线性变换。

　　4、基于模态叠加原理，实现涉及参与因子、有效模态质量和模态系数的离散集总质量多自由度(SDOF)系统的响应建模。

　　5、获得基于谐波激励和常见理想化形式的瞬态激励的单自由度(SDOF)系统动态响应行为的经典解决方案。

　　6、通过电子表格实施时步积体步骤，用于分析SDOF系统对一系列瞬态激励(包括地震激励)的响应，并整理响应输出以生成不同格式的弹性响应光谱。

　　7、通过电子表格实现使用模态叠加原理的简单离散MDOF系统的响应分析。

　　8、应用有限元建模软件对各种动态载荷选项执行静态和动态响应分析。

　　9、通过手动计算对分析结果进行独立检查。