振动力学考试试题及答案
一、单项选择题(每题2分,共10题)
1.单自由度线性系统自由振动的频率取决于()
A.初始条件B.质量和刚度C.阻尼D.外力
2.简谐振动的加速度幅值与位移幅值之比为()
A.ωB.ω2C.1/ωD.1/ω2
3.粘性阻尼是指阻尼力与()成正比。
A.位移B.速度C.加速度D.时间
4.当激励频率等于系统固有频率时,发生()现象。
A.共振B.拍振C.自由振动D.衰减振动
5.对于一个线性振动系统,其叠加原理成立是因为()
A.质量不变B.刚度不变C.满足线性微分方程D.阻尼不变
6.无阻尼单自由度系统受简谐激励,稳态响应的幅值取决于()
A.激励幅值和频率B.系统固有频率C.初始条件D.阻尼比
7.具有相同质量和刚度的单自由度系统,()系统固有频率最高。
A.无阻尼B.小阻尼C.大阻尼D.临界阻尼
8.振动系统的响应一般包括()
A.自由响应和强迫响应B.稳态响应和瞬态响应C.以上都是D.以上都不是
9.衡量振动强烈程度的常用物理量是()
A.位移B.速度C.加速度D.以上均可
10.单自由度系统的振动微分方程的一般形式是()
A.mx+cx+kx=F(t)B.mx+kx=F(t)C.mx+cx=F(t)D.cx+kx=F(t)
二、多项选择题(每题2分,共10题)
1.影响单自由度系统固有频率的因素有()
A.质量B.刚度C.阻尼D.初始条件
2.振动系统的阻尼类型包括()
A.粘性阻尼B.结构阻尼C.干摩擦阻尼D.流体阻尼
3.简谐振动的描述参数有()
A.幅值B.频率C.相位D.周期
4.以下哪些属于振动系统的响应类型()
A.自由响应B.强迫响应C.稳态响应D.瞬态响应
5.振动测试中常用的传感器有()
A.位移传感器B.速度传感器C.加速度传感器D.力传感器
6.对于多自由度振动系统,求解固有频率的方法有()
A.瑞利法B.邓克莱法C.有限元法D.叠加法
7.减少振动的措施有()
A.增加阻尼B.改变系统固有频率C.隔振D.优化结构设计
8.振动系统的动力学方程建立方法有()
A.牛顿第二定律B.拉格朗日方程C.能量法D.虚功法
9.以下关于共振的说法正确的是()
A.共振时响应幅值最大B.共振会对系统造成危害C.可利用共振原理工作D.共振频率等于固有频率
10.影响振动系统响应幅值的因素有()
A.激励幅值B.激励频率C.系统固有频率D.阻尼比
三、判断题(每题2分,共10题)
1.无阻尼单自由度系统自由振动的振幅保持不变。()
2.阻尼比越大,系统的振动衰减越快。()
3.简谐振动的速度幅值与位移幅值成正比。()
4.系统的固有频率只与系统本身的物理参数有关。()
5.当激励频率远离系统固有频率时,响应幅值较小。()
6.多自由度系统的固有频率一定比单自由度系统多。()
7.粘性阻尼力的方向与速度方向相反。()
8.振动系统的稳态响应与初始条件无关。()
9.拍振现象是由于两个频率相近的简谐振动合成产生的。()
10.结构的刚度越大,其固有频率越低。()
四、简答题(每题5分,共4题)
1.简述单自由度线性系统自由振动的特点。
答:无外力作用,仅在初始条件激励下振动。振动为简谐振动,频率由系统固有特性(质量和刚度)决定,振幅和相位取决于初始条件,无阻尼时振幅不变,有阻尼时振幅衰减。
2.说明阻尼对振动系统的影响。
答:阻尼使振动系统的能量逐渐耗散。无阻尼时系统等幅振动;有阻尼时,振动为衰减振动,阻尼比影响衰减速度。阻尼还影响系统在受迫振动时的响应幅值,适当增大阻尼可减小共振幅值。
3.简述求解多自由度振动系统固有频率的一般步骤。
答:首先建立系统的动力学方程,可采用牛顿第二定律、拉格朗日方程等方法;然后设系统做简谐振动,将位移表达式代入动力学方程,得到关于振幅的齐次线性方程组;令系数行列式为零,求解该特征方程,得到系统的固有频率。
4.简述隔振的原理。
答:隔振是通过在振源与需要保护的设备之间设置隔振装置(如弹簧、橡胶垫等)。利用