第4章 结构动力学基础

结构动力学指的是研究结构在动态载荷作用下的响应。常见的动力学响应包括位移、速度、加速度、应力应变等。在工程应用中，可通过研究结构响应的模态或频率响应等特性，来确定结构的承载能力或动力学性能。结构动力学可分为线性和非线性两大类。采用线性假定的结构动力学分析，可以满足大多数工程应用需求。非线性结构动力学问题涉及的影响因素很多，本书不进行介绍。

线性结构动力学最主要的应用是结构振动，按照振动过程中是否受到外激励的作用可分为自由振动和强迫振动。按照分析对象的自由度不同，又可分为单自由度、多自由度或连续系统。工程中许多问题都可以简化为单自由度系统振动问题，研究单自由度系统的振动对解决工程问题有着实际意义。而对于多自由度系统，则可以转换至模态坐标，这样便具有与单自由度系统类似的动态特性。

本章阐述结构动力学的基础理论，并引出结构振动的一些概念和要素。具体包括：自由振动和强迫振动的概念与特性；振动的时域及频域分析方法；固有频率及共振概念；阻尼及振动幅值的关系；结构边界条件的影响等。