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1、(完整word版)机械振动试题(参考答案)机械振动基础试卷一、 填空题 （此题 15 分，每空 1 分）1、机械振动大概可分红为：（）和非线性振动；确立性振动和（）；（）和逼迫振动。2、在失散系统中，弹性元件储藏( )，惯性元件储藏（） ，（）元件耗散能量。3、周期运动的最简单形式是（），它是时间的单调（）或（）函数。4、叠加原理是剖析（）系统的基础。5、系统固有频次主要与系统的（）和（）相关，与系统遇到的激励没关。6、系统的脉冲响应函数和（）函数是一对傅里叶变换对，和（）函数是一对拉普拉斯变换对。7、机械振动是指机械或构造在均衡地点邻近的（）运动。二、简答题 （此题 40 分，每题 10 分
2、）1、 简述振动系统的实质阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与差别。（10 分）2、 共振详细指的是振动系统在什么状态下振动？简述其能量集聚过程？（10 分）3、 简述刚度矩阵 K 中元素 kij 的意义。（10 分）4、 简述随机振动问题的求解方法，以及与周期振动问题求解的差别。（10 分）三、计算题 （ 45 分）1m1I1m2I23.1 、（14 分）如下图中，两个摩擦轮可分别绕水平轴rr2O1， O21o2转动，无相对滑动；摩擦轮的半径、质量、转动惯量分别为r1、 m1、oI 1 和 r2、 m2、 I 2。轮 2 的轮缘上连结一刚度为k 的弹簧，轮 1 的轮缘上有软绳悬挂质量为 m 的物体
3、，求：k1）系统微振的固有频次； （ 10 分）2）系统微振的周期； （ 4 分）。m图 13.2 、（ 16 分）如下图扭转系统。设转动惯量I I ，扭转12I 2刚度KK。I 1r1r21）写出系统的动能函数和势能函数；（4 分）kr1kr22）求出系统的刚度矩阵和质量矩阵；（4 分）3）求出系统的固有频次；（4 分）4）求出系统振型矩阵，画出振型图。（4 分）3.3 、（15 分）依据如下图微振系统，图 21）求系统的质量矩阵和刚度矩阵和频次方程；（5 分）2）求出固有频次；（5 分）3）求系统的振型，并做图。（5 分）图 3参照答案及评分细则：填空题 （此题 15 分，每空1 分）1、
4、线性振动；随机振动；自由振动；2、势能；动能；阻尼3、简谐运动；正弦；余弦4、线性5、刚度；质量6、频响函数；传达函数7、来去弹性简答题 （此题 40 分，每题10 分）5、 简述振动系统的实质阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与差别。（10 分）答：实质阻尼是胸怀系统耗费能量的能力的物理量，阻尼系数c 是胸怀阻尼的量；临界阻尼是ce 2m n ；阻尼比是c / ce6、 共振详细指的是振动系统在什么状态下振动？简述其能量集聚过程？（10 分）答：共振是指系统的外加激励与系统的固有频次靠近时发生的振动；共振过程中，外加激励的能量被系统汲取，系统的振幅渐渐加大。7、 简述刚度矩阵K 中元素 kij 的
5、意义。（ 10分）答：假如系统的第j 个自由度沿其坐标正方向有一个单位位移，其他各个自由度的位移保持为零，为保持系统这类变形状态需要在各个自由度施加外力，此中在第i 个自由度上施加的外力就是kij 。8、 简述随机振动问题的求解方法，以及与周期振动问题求解的差别。（ 10分）答：随机振动的振动规律只好用概率统计方法描绘，所以，只好经过统计的方法认识激励和响应统计值之间的关系 。而周期振动能够经过方程的求解，由初始条件确立将来随意时辰系统的状态。计算题（ 1 ）系统微振的固有频次；（10 分）；（ 2）系统微振的周期； （ 4 分）。选用广义坐标x 或 ；确立 m 的位移与摩擦轮转角的关系，（质
6、量 m的位移与摩擦轮转动的弧长及弹簧的变形量相等）；，写出系统得动能函数Et 、势能函数U；令 d(E t +U)=0. 求出广义质量和刚度求出nk，进一步求出 TI 1I 2mr22r123.2.（ 1）写出系统的动能函数和势能函数（4 分）；（ 2）求出系统的刚度矩阵和质量矩阵（ 3）求出系统的固有频次（4 分）；（4）求出系统振型矩阵，画出振型图（4 分）。4 分）；令 I 1I 2I , kr1kr 2kr1）略Kkr21102）11,M I103）频次：235 kr235 krn12In 22I514）振型矩阵：u21151112（ 1）求系统的质量矩阵和刚度矩阵和频次方程（5 分）；（ 2）求出固有频次（5 分）；（ 3）求系统的振型，并做图（5 分）32m01k频次方程：( 2 ) k12 2 2 m10km0132k即：2固有频次：1(32 m ) 2 ( 22m )2(32m )0kkk(2k2k2k2)233(22)mmm211111振型矩阵：u101210211111
