以前梁の横振動と縦振動について触れましたが,ねじり振動を忘れていました('A`)
連続体の梁のラグランジアンについて考えます
単純ねじり変形のみとし,横弾性係数G,断面2次極モーメントJ は一定とします
lagrangian7.wxm
θ, v, n : 梁のねじり, 速度(dθ/dt), ねじり率(∂θ/∂x)
ρ : 密度
%o1で,θ, 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 θ, 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dθ/dtで,nを∂θ/∂x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,ねじり振動する連続体の梁の運動方程式が得られます