今回は連続体の梁のラグランジアンについてです
以前質点系のラグランジアンのお話が出ましたが,あれの続きです(´・ω・`)
横振動する梁について考えます
単純曲げ変形のみとし,E,A,I は一定とします
lagrangian4.wxm
y, v, n : 梁のわたみ, 速度(dy/dt), 曲率(∂2y/∂x2)
g, γ : 重力加速度, 単位体積重量
%o1で,y, v, n が位置 x と時間 t に依存することを宣言します(画面出力は省略)
%o2で,ラグランジアンLが y, v, n に依存することを宣言します(画面出力は省略)
任意断面の運動エネルギーTを%o3式に示します
同じくポテンシャルエネルギーUを%o4式に示します
ラグランジアンLの定義を%o5式に示します
TとUに%o3, %o4式をそれぞれ代入した結果を%o6式に示します
最小作用の原理より求まるオイラー・ラグランジュ方程式を%o7式に示します
上式にLを代入した結果を%o8式に示します
vをdy/dtで,nを∂2y/∂x2で,それぞれ書き直したものを%o9式に示します
ということで,横振動する連続体の梁の運動方程式が得られます