动刚度介绍

动刚度(Input Point Inertance, IPI)，是描述结构在动态载荷作用下抵抗变形能力的重要参数，它反映了结构在不同频率下的刚度特性。与静刚度不同，动刚度随激励频率变化，尤其在共振频率附近，动刚度会显著下降。

动刚度的分析通常基于模态分析和频率响应分析。模态分析用于确定结构的固有频率和振型，而频率响应分析则用于评估结构在不同频率下的动态响应。

动刚度是结构在动态载荷作用下的刚度特性，它随激励频率变化。在低频时，动刚度接近静刚度；而在高频时，动刚度主要受质量影响。在共振频率附近，动刚度显著下降，导致结构变形增大。

动刚度分为原点动刚度和非原点动刚度：

• 原点动刚度：激励点和位移响应点是同一个点。
• 非原点动刚度：激励点和响应点不同，需要考虑耦合效应。

 

2. 动刚度计算

动刚度    通常定义为动态载荷    与产生的动态位移    的比值：  在实际工程中，动刚度的计算需要考虑阻尼比   ，其更详细的表达式为：  其中，   是动态载荷的最大值，   是对应的动态位移最大值。

在频率响应分析中，动刚度也可以通过以下公式计算：  其中：

•     是施加的力，
•     是位移，
•     是激励频率，
•     是无阻尼自然频率，
•     是阻尼比，
•     是虚数单位