机械振动系统考试复习题
机械振动习题及答案

机械振动一、选择题1. 下列4种运动(忽略阻力)中哪一种是简谐运动 ( C )()A 小球在地面上作完全弹性的上下运动()B 细线悬挂一小球在竖直平面上做大角度的来回摆动()C 浮在水里的一均匀矩形木块,把它部分按入水中,然后松开,使木块上下浮动()D 浮在水里的一均匀球形木块,把它部分按入水中,然后松开,使木块上下浮动解析:A 小球不是做往复运动,故A 不是简谐振动。
B 做大角度的来回摆动显然错误。
D 由于球形是非线性形体,故D 错误。
2.如图1所示,以向右为正方向,用向左的力压缩一弹簧,然后松手任其振动。
若从松手时开始计时,则该弹簧振子的初相位应为图一( D )()0A ()2πB()2π-C ()πD解析:3.一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻质弹簧下面,其振动周期为T 。
若将此轻质弹簧分割成3等份,将一质量为2m 的物体挂在分割后的一根弹簧上,则此弹簧振子的周期为 ( B )()63TA ()36TB ()TC 2 ()TD 6解析:有题可知:分割后的弹簧的劲度系数变为k 3,且分割后的物体质量变为m 2。
故由公式k m T π2=,可得此弹簧振子的周期为36T 4.两相同的轻质弹簧各系一物体(质量分别为21,m m )做简谐运动(振幅分别为21,A A ),问下列哪一种情况两振动周期不同 ( B )()21m m A =,21A A =,一个在光滑水平面上振动,另一个在竖直方向上振动()B 212m m =,212A A =,两个都在光滑的水平面上作水平振动 ()C 21m m =,212A A =,两个都在光滑的水平面上作水平振动()D 21m m =,21A A =,一个在地球上作竖直振动,另一个在月球上作竖直振动解析:由公式kmT π2=可知,周期不同于质量有关,故选B 5. 一个质点做简谐振动,已知质点由平衡位置运动到二分之一最大位移处所需要的最短时间为0t ,则该质点的振动周期T 应为 ( B )()04t A ()012t B ()06t C ()08t D解析:6. 已知月球上的重力加速度是地球的1/6,若一个单摆(只考虑小角度摆动)在地球上的振动周期为T ,将该单摆拿到月球上去,其振动周期应为 ( C )()T A 6 ()6T B ()T C 6 ()6T D解析:由公式glT π2=可知,该振动周期为T 6 7.一简谐振动的旋转矢量图如图2所示,设图中圆的半径为R ,则该简谐振动的振动方程为 ( A )()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4cos ππt R x A ()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4sin ππt R x B()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=4cos ππt R x C ()⎪⎭⎫ ⎝⎛+42cos ππt R D解析:8.已知某简谐振动的振动曲线如图3所示,位移的单位为米,时间的单位为秒,则此简谐振动的振动方程为 ( C )()()SI t x A ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=322411cos 10ππ ()()SI t x B ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=67247cos 10ππ()()SI t x C ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=32247cos 10ππ ()()SI t x D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=322411cos 10ππ解析:9.某弹簧振子的振动曲线如图4所示,则由图可确定s t 2=时,振子的速度为 ( A )()s m A π3 ()s m B π3- ()s m C 3 ()s m D 3-解析:10.一质量为m 的物体与一个劲度系数为k 的轻质弹簧组成弹簧振子,当其振幅为A 时,该弹簧振子的总能量为E .若将其弹簧分割成3等份,将两根弹簧并联组成新的弹簧振子,则新的弹簧振子的振幅为多少时,其总能量与原先弹簧振子的总能量E 相等 ( A )()2A A ()4A B ()2A C ()A D解析:由题可得2242121A k kA E '==,所以2A A =' 11.两同方向同频率的简谐振动的振动方程为()SI t x ⎪⎭⎫⎝⎛+=25cos 61π,()SI t x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=25cos 22π,则它们的合振动的振动方程应为 ( D )()()SI t x A 5cos 4= ()()()SI t x B π-=5cos 8()()SI t x C ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=210cos 4π ()()SI t x D ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=25cos 4π解析:12.已知两同方向同频率的简谐振动的振动方程分别为()SI t A x ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3cos 11πω,()SI t A x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=6cos 22πω,则它们的合振幅应为( C )()21A A A - ()21A A B +()2221+A C ()2221A A D -解析: 二.填空题1.若简谐振动()0cos ϕω+=t A x 的周期为T ,则简谐振动()πϕω++='0cos t n B x 的周期为nT。
2021年高考物理专题复习:机械振动

2021年高考物理专题复习:机械振动一、单选题1.如图所示,质量为m的物体A放置在质量M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上作简谐运动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移x时,AB间摩擦力的大小等于()A.0 B.kx C.mkxMD.mkxM m2.如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC=5cm。
若振子从B 到C的运动时间是1s,则下列说法中正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是1s,振幅是10cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm3.如图甲所示,在光滑的水平面上,劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙壁上,另一端与一个质量为M物体相连,在物体上放质量为m的木块,压缩弹簧,释放后两者一起运动,运动过程中始终保持相对静止。
图乙是两物体一起运动的振动图像,振幅为A,则下列说法正确的是()A.10t-内速度在减小,加速度在减小B.23t t-内木块受到的摩擦力在增大C.2t时刻木块受到的摩擦力大小为kAm M m+D.3t时刻木块受到的摩擦力大小为kAm M m+4.一个小球与弹簧连接套在光滑水平细杆上,在A、B间做简谐运动,O点为AB的中点,如图所示。
以O点为坐标原点,水平向右为正方向建立坐标系,得到小球振动图像。
下列结论正确的是()A.小球振动的频率是2HzB.t=0.5s时,小球在B位置C.小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大D.如果将小球的振幅增大,则周期也会变大5.一弹簧振子沿水平方向放置,取向右为正方向,其振动图像如图所示。
由图可知()A .t =1.0s 时振子的速度为零,加速度为正的最大值B .在1.0s~1.5s 内振子的速度增加,加速度为负值C .在2.0s~2.5s 内振子的速度减小,加速度为负值D .t =2.5s 时振子的速度为零,加速度为负的最大值6.如图所示,轻质弹簧下端挂重为20N 的金属球A 时伸长了2cm ,再用细线在金属球A 的下面挂上重为30N 的金属球B 时又伸长了3cm ,现将A 、B 间的细线烧断,使金属球A 沿竖直直线振动,则( )A .金属球A 的最大回复力为30N ,振幅为3cmB .金属球A 的最大回复力为20N ,振为2cmC .只减小A 的质量,振动的振幅变小D .只减小B 的质量,振动的振幅不变7.如图所示是一单摆做阻尼振动的x t -图像,则此单摆的摆球在图中P 与N 时刻的( )A .速率P N v v >B .重力势能PP PN E E >C .机械能P N E E <D .受到的拉力P N F F =8.一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T ,振幅为A ,已知振子从平衡位置第一次运动到2A x =处所用的最短时间为1t ,从最大正位移处第一次运动到2A x =所用的最短时间为2t ,那么1t 与2t 的大小关系正确的是( )A .12t t =B .12t t <C .12t t >D .无法判断二、多选题 9.质点沿y 轴做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )A .该质点的振动周期为0.4 sB .t =0.04 s 时,该质点沿y 轴负方向运动C .在一个周期内,该质点的位移为0.4 mD .t =0.2 s 时,该质点受到的回复力等于0E.在0.3~0.5 s 内,该质点的速度先增大后减小10.如图所示为受迫振动的演示装置,在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球,可以用一个单摆(称为“驱动摆”)驱动另外几个单摆。
机械振动试题(含答案)

机械振动试题(含答案)一、机械振动 选择题1.如图所示为某物体系统做受迫振动的振幅A 随驱动力频率f 的变化关系图,则下列说法正确的是A .物体系统的固有频率为f 0B .当驱动力频率为f 0时,物体系统会发生共振现象C .物体系统振动的频率由驱动力频率和物体系统的固有频率共同决定D .驱动力频率越大,物体系统的振幅越大2.某同学用单摆测当地的重力加速度.他测出了摆线长度L 和摆动周期T ,如图(a)所示.通过改变悬线长度L ,测出对应的摆动周期T ,获得多组T 与L ,再以T 2为纵轴、L 为横轴画出函数关系图像如图(b)所示.由此种方法得到的重力加速度值与测实际摆长得到的重力加速度值相比会( )A .偏大B .偏小C .一样D .都有可能3.用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度,用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆,水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。
物体带动纸带一起向左运动时,让单摆小幅度前后摆动,于是在纸带上留下如图所示的径迹。
图乙为某次实验中获得的纸带的俯视图,径迹与中央虚线的交点分别为A 、B 、C 、D ,用刻度尺测出A 、B 间的距离为x 1;C 、D 间的距离为x 2。
已知单摆的摆长为L ,重力加速度为g ,则此次实验中测得的物体的加速度为( )A .212()x x gLπ- B .212()2x x gLπ- C .212()4x x gLπ- D .212()8x x gLπ- 4.如图所示,弹簧的一端固定,另一端与质量为2m 的物体B 相连,质量为1m 的物体A 放在B 上,212m m =.A 、B 两物体一起在光滑水平面上的N 、N '之间做简谐运动,运动过程中A、B之间无相对运动,O是平衡位置.已知当两物体运动到N'时,弹簧的弹性势能为pE,则它们由N'运动到O的过程中,摩擦力对A所做的功等于()A.p E B.12pE C.13pE D.14pE5.如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中A.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变B.物体在最低点时的加速度大小应为2gC.物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mgD.弹簧的最大弹性势能等于2mgA6.如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统.圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示.圆盘匀速转动时,小球做受迫振动.小球振动稳定时.下列说法正确的是()A.小球振动的固有频率是4HzB.小球做受迫振动时周期一定是4sC.圆盘转动周期在4s附近时,小球振幅显著增大D.圆盘转动周期在4s附近时,小球振幅显著减小7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示,已知单摆的摆长为l,则重力加速度g为( )A .224l t πB .22l t πC .2249l t π D .224l tπ8.公路上匀速行驶的货车受一扰动,车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板.一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动,周期为T .取竖直向上为正方向,以t =0时刻作为计时起点,其振动图像如图所示,则A .t =14T 时,货物对车厢底板的压力最大 B .t =12T 时,货物对车厢底板的压力最小 C .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最大 D .t =34T 时,货物对车厢底板的压力最小 9.如图所示,在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆,摆长分别为L 1、L 2、L 3,且L 1<L 2<L 3,现将A 拉起一较小角度后释放,已知当地重力加速度为g ,对释放A 之后较短时间内的运动,以下说法正确的是( )A .C 的振幅比B 的大 B .B 和C 的振幅相等 C .B 的周期为2π2L g D .C 的周期为2π1L g10.沿某一电场方向建立x 轴,电场仅分布在-d ≤x ≤d 的区间内,其电场场强与坐标x 的关系如图所示。
机械振动复习题目

一、填空题1、构成机械振动系统的基本要素是:,和。
2、利用仪器检测可以获得的机器振动的三种基本参数是:,和。
3、单自由度系统强迫振动,当激振频率约等于系统的固有频率时,激励与响应的方向,当激振频率远高于系统的固有频率时,激励与响应的方向,当激振频率远低于系统的固有频率时,激励与响应的方向。
在单自由度系统强迫振动中,当激振频率远低于系统的固有频率时,主要由响应的平衡外激振力,当激振力频率接近系统的固有频率时,主要由响应的平衡外激振力,当激振力频率远高于系统的固有频率时,主要由响应的平衡外激振力。
4、有阻尼单自由度系统自由振动的频率ωr其固有频率ωn。
5、机械系统的动态特性可用激振力与响应的关系来表示,激振力与响应之比叫。
响应与激振力之比叫。
6、多自由度系统坐标的耦合包括耦合和耦合。
7、常用的测振传感器:当被测量的频率范围处于高频范围时,通常应优先采用传感器;大型旋转机械中监测转轴的振动,应用的传感器是;检测振动烈度,应采用传感器。
8、时域内判断两信号是否有因果关系的函数是,频域内反映两信号相似程度的函数是。
二、 问答题1、自由振动和强迫振动中,振幅的大小各与哪些因素有关?2、系统的阻尼可通过哪些方法测定?3、周期振动和随机振动的频谱有那些主要区别?4、自相关函数有哪些特性?它在振动信号分析中有什么作用?5、互相关函数有哪些特性?它在振动信号分析中有什么作用?6、减少振动体振幅的主要方法有那些?7、简述无阻尼消振器的原理,它适用于什么情况?在工程应用中要注意什么问题?8、什么叫多自由度系统主振型?主振型正交性所表示的意义是什么?什么叫主质量、主刚度?9、什么叫振型阻尼?简述得到它的最简单办法?10、简述采用振型叠加法求解多自由度系统一般激励响应的解题步骤。
三、计算题1、一单自由度简谐振动,不考虑阻尼,已知振动周期0.02s ,振幅为0.5cm ,求其最大速度和加速度。
2、已知单自由度系统质量M=80 0kg ,弹簧刚度K=100Х103N/m ,阻尼比ξ=0.05,cm x 50=,s cm x /3.=;求:① 系统的固有圆频率;②系统位移振动表达式;3、如图双转子系统,可视为一具有两个集中质量的简支梁,请用邓柯莱法计算其一阶固有圆频率1n ω已知:mm L mm b mm a 250,80,90===,;6.0,8.021kg m kg m ==集中质量1m 处的横向位移表达式为:EILa l ga m 3)(221-式中:-E 材料弹性膜量,MPa E 5100.2⨯≈; -g 重力加速度; -I 轴的截面惯性距,464d I π=,-d 转轴直径,mm d 0.10=4、以知图中三自由度系统的k 1 = 1.5k ,k 2=2k,k 3=k ,m 1=1.5m ,m 2=m 3 =m ; 试写出该系统的质量矩阵、刚度矩阵和特征方程。
机械振动期末考试题及答案

机械振动期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 简谐振动的周期与振幅无关,这是由哪个定律决定的?A. 牛顿第二定律B. 牛顿第三定律C. 胡克定律D. 能量守恒定律答案:C2. 下列哪个不是阻尼振动的特点?A. 振幅逐渐减小B. 频率逐渐增大C. 能量逐渐减少D. 振幅随时间呈指数衰减答案:B3. 一个物体做自由振动,若其振幅逐渐减小,这表明振动受到了:A. 阻尼B. 共振C. 强迫振动D. 非线性振动答案:A4. 质点的振动方程为 \( y = A \sin(\omega t + \phi) \),其中\( \omega \) 表示:A. 振幅B. 频率C. 角频率D. 相位答案:C5. 弹簧振子的振动周期与下列哪个参数无关?A. 弹簧的劲度系数B. 振子的质量C. 振子的振幅D. 振子的初始相位答案:C6. 阻尼振动的振幅随时间呈指数衰减,其衰减速率与什么有关?A. 振幅大小B. 阻尼系数C. 振动频率D. 振动周期答案:B7. 以下哪个不是振动系统的自由度?A. 1B. 2C. 3D. 无穷大答案:D8. 共振现象发生在以下哪种情况下?A. 系统固有频率等于外部激励频率B. 系统阻尼系数最大C. 系统振幅最小D. 系统能量最大答案:A9. 以下哪个是简谐振动的特有现象?A. 振幅不变B. 频率不变C. 能量不变D. 周期不变答案:A10. 一个物体在水平面上做简谐振动,其振动能量主要由以下哪两个因素决定?A. 振幅和频率B. 振幅和阻尼系数C. 阻尼系数和频率D. 振幅和劲度系数答案:A二、填空题(每空2分,共20分)11. 简谐振动的周期公式为 \( T = \frac{2\pi}{\omega} \),其中\( \omega \) 为________。
答案:角频率12. 当外部激励频率接近系统的________时,系统将产生共振现象。
答案:固有频率13. 阻尼振动的振幅随时间的变化规律可表示为 \( A(t) = A_0 e^{-\beta t} \),其中 \( \beta \) 为________。
机械振动复习题

机械振动复习题第⼀章⼀填空题1.机械运动是⼀种特殊形式的运动,在这种运动过程中,机械系统将围绕作运动。
2.从能量的⾓度看,惯性是保持的元素,恢复性是贮存的元素,阻尼是使能量散逸的元素。
3.⼀个质点在空间作⾃由运动,决定其位置需要个独⽴的坐标,⾃由度数为,⽽由n个相对位置可变的质点组成的质点系,其⾃由度数为,当系统收到r个约束条件时,系统的⾃由度数是。
4、系统的⾃由度是表明能够描述系统各部分在任⼀瞬时位置的独⽴的最⼩数⽬。
⼆、判断题1、简谐振动的加速度,其⼤⼩与位移呈正⽐,⽽⽅向与位移相反,始终指向平衡位置。
()2、简谐运动是周期运动。
()3、所有表⽰周期振动的周期函数都可以展开成Fourier级数的形式。
()4、⼴义坐标必须能完整地描述系统的运动。
()5、两个同频率的简谐振动在同⽅向的合成运动是该频率的简谐振动。
()三、简答题1、构成机械振动系统的基本元素有哪些?其作⽤?四、选择题1、单摆的⾃由度是()。
A、1B、2C、3D、02、⼀个单⾃由度系统都可以⽤这样⼀个理论模型来描述:它是由以下哪三个基本元件组成()ωA.理想的弹簧kB.理想的阻尼cC.理想的质量mD.理想的固有频率nE.理想的阻尼⽐ξ五、名词解释1、⾃由度六、计算题P16 1-1、1-2⼀、⼀填空题填空题1、阻尼对抑制系统近旁的运动有决定作⽤,⽽对系统在⾮共振频率的运动影响不⼤。
2、冲击⼒的特点是数值很⼤,但作⽤时间很。
3、单位作⽤下单⾃由度系统的响应称为脉冲响应函数。
4、振动问题的全解由态解和瞬态解组成。
5、振动测试仪器有三种基本形式:测试、和的仪器。
它们都是根据引起系统振动的原理⼯作的。
5、对于线性系统,叠加原理成⽴,即各激励⼒共同作⽤所引起的系统稳态响应为各激励⼒()时引起的系统各稳态响应的总和。
⼆、选择题1、对于机械系统有三种典型的强迫振动的情况()A.系统本⾝的不平衡引起的强迫振动B.简谐激励⼒作⽤下强迫振动C.基础运动引起的强迫振动D⽀承运动引起的强迫振动三、判断题1、线性系统内各个激励产⽣的响应是互不影响的。
大学机械振动考试题目及答案

大学机械振动考试题目及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 在简谐振动中,振幅与振动的能量关系是()。
A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 振幅越大,能量越小答案:B2. 下列哪个不是机械振动系统的自由度?()。
A. 转动B. 平动C. 振动D. 形变答案:C3. 一个单自由度系统在受到初始条件激励后,其振动形式是()。
A. 简谐振动B. 阻尼振动C. 受迫振动D. 自由振动答案:D4. 在阻尼振动中,如果阻尼系数增加,振动的振幅将()。
A. 增加B. 不变C. 减小D. 先增加后减小答案:C5. 对于一个二自由度振动系统,其振动模态数量是()。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B二、填空题(每题2分,共10分)6. 一个物体做自由振动时,其频率称为______。
答案:固有频率7. 当外力的频率与系统的固有频率相等时,系统发生的振动称为______。
答案:共振8. 阻尼力与速度成正比的阻尼称为______阻尼。
答案:线性9. 振动系统的动态响应可以通过______分析法求解。
答案:傅里叶10. 在转子动力学中,临界转速是指转子发生______振动的转速。
答案:自激三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述什么是简谐振动,并说明其运动方程的形式。
答案:简谐振动是一种周期性的振动,其加速度与位移成正比,且方向相反。
在数学上,简谐振动的运动方程可以表示为:x(t) = A * cos(ωt + φ)其中,A 是振幅,ω 是角频率,t 是时间,φ 是初相位。
12. 解释什么是阻尼振动,并说明其特点。
答案:阻尼振动是指在振动系统中存在能量耗散,导致振幅随时间逐渐减小的振动。
其特点包括振幅逐渐衰减,振动频率可能会随着振幅的减小而发生变化,且阻尼力通常与振动速度成正比。
13. 描述什么是受迫振动,并给出其稳态响应的条件。
答案:受迫振动是指系统在周期性外力作用下的振动。
当外力的频率接近系统的固有频率时,系统将发生共振,此时振幅会显著增大。
机械振动期末试题及答案

机械振动期末试题及答案1. 选择题1.1 哪种情况下,系统的振动是简谐振动?A. 有耗尽能量的情况B. 存在非线性的力恢复系统中C. 无外部干扰D. 系统的振幅随时间而增长答案:C1.2 振动系统达到稳态的条件是:A. 初始位移为零B. 扰动力为零C. 初始速度为零D. 振幅随时间减小答案:B1.3 一个简谐振动的周期与振幅的关系是:A. 周期与振幅无关B. 周期与振幅成正比C. 周期与振幅成反比D. 周期与振幅正弦相关答案:A2. 判断题2.1 简谐振动的周期和角频率之间满足正比关系。
A. 对B. 错答案:B2.2 简谐振动的中心力是恒力。
A. 对B. 错答案:A2.3 当振动系统有阻尼情况时,振幅会随时间增大。
A. 对B. 错答案:B3. 简答题3.1 什么是简谐振动?它的特点是什么?答案:简谐振动是指振动系统在没有外力干扰的情况下,其平衡位置附近以某一频率固定幅度上下振动的现象。
它的特点包括振动周期与振幅无关,且系统的振动可由正弦或余弦函数进行描述。
3.2 请简要说明受迫振动的原理。
答案:受迫振动是指振动系统在外力作用下的振动。
外力的频率与系统的固有频率相近或相等时,会发生共振现象。
在共振时,外力的能量会以最大幅度传递给振动系统,导致振动幅度增大。
4. 计算题4.1 一个弹簧振子平衡位置附近的势能函数为U(x) = 4x^2 + 3,求振子的振动周期。
答案:根据简谐振动的势能函数表达式,势能函数为U(x) =1/2kx^2,其中k为弹簧的劲度系数。
将已知的势能函数与标准表达式进行比较,可得4x^2 = 1/2kx^2,解得k = 8。
由振动周期公式T =2π√(m/k),代入m和k的值,可计算出振子的振动周期。
5. 算法题设计一个程序,计算一个简谐振动系统的振动频率和振幅,并将结果打印输出。
// 输入参数float k; // 弹簧的劲度系数float m; // 系统的质量// 计算振动频率float omega = sqrt(k / m);// 计算振幅float A = 1; // 假设振幅为1// 打印输出结果print("振动频率:", omega);print("振幅:", A);经过以上计算,我们可以得到一个简谐振动系统的振动频率和振幅。
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机械振动系统考试复习题
一、填空题(本题15分,每空1分)
1、不同情况进行分类,振动(系统)大致可分成,()和非线性振动;确定振动和();()和强迫振动;周期振动和();()和离散系统。
2、在离散系统中,弹性元件储存( ),惯性元件储存(),( )元件耗散能量。
3、周期运动的最简单形式是(),它是时间的单一()或()函数。
4、叠加原理是分析()的振动性质的基础。
5、系统的固有频率是系统()的频率,它只与系统的()和()有关,与系统受到的激励无关。
二、简答题(本题40分,每小题10分)
1、简述机械振动的定义和系统发生振动的原因。
(10分)
2、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。
(10分)
3、共振具体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)
4、多自由系统振动的振型指的是什么?(10分)
一、填空题(本题15分,1空1分)
1、机械振动是指机械或结构在(静平衡)附近的(弹性往复)运动。
2、按不同情况进行分类,振动系统大致可分成,线性振动和(非线性振动);确定性振动和随机振动;自由振动和和(强迫振动);周期振动和(非周期振动);(连续系统)和离散系统。
3、(惯性 )元件、(弹性 )元件、(阻尼 )元件是离散振动系统的三个最基本元素。
4、叠加原理是分析(线性振动系统 )的振动性质的基础。
5、研究随机振动的方法是(统计方法),工程上常见的随机过程的数字特征有:(均值),(方差),(自相关)和互相关函数。
6、系统的无阻尼固有频率只与系统的(质量)和(刚度)有关,与系统受到的激励无关。
二、简答题(本题40分,每小题5分)
1、简述确定性振动和随机振动的区别,并举例说明。
答:确定性振动的物理描述量可以预测;随机振动的物理描述量不能预测。
比如:
单摆振动是确定性振动,汽车在路面行驶时的上下振动是随机振动。
4、简述非周期强迫振动的处理方法。
答:1)先求系统的脉冲响应函数,然后采用卷积积分方法,求得系统在外加激励下
的响应;
2)如果系统的激励满足傅里叶变换条件,且初始条件为0,可以采用傅里叶变换的方法,求得系统的频响函数,求得系统在频域的响应,然后再做傅里叶逆变换,求得系统的时域响应;
3)如果系统的激励满足拉普拉斯变换条件,且初始条件不为0,可以采用拉普拉斯变换的方法,求得系统的频响函数,求得系统在频域的响应,然后再做拉普拉斯逆变换,求得系统的时域响应;
5、什么是共振,并从能量角度简述共振的形成过程。
答:当系统的外加激励与系统的固有频率接近时候,系统发生共振;共振过程中,外加激励的能量被系统吸收,系统的振幅逐渐加大。
6、简述刚度矩阵[K]的元素,ijk的意义。
答:如果系统的第j个自由度沿其坐标正方向有一个单位位移,其余各个自由度的位移保持为零,为保持系统这种变形状态需要在各个自由度施加外力,其中在第i个自由度上施加的外力就是kij。
7、简述线性变换[U]矩阵的意义,并说明振型和[U]的关系。
答:线性变换[U]矩阵是系统解藕的变换矩阵;[U]矩阵的每列是对应阶的振型
8、简述线性系统在振动过程中动能和势能之间的关系。
答:线性系统在振动过程中动能和势能相互转换,如果没有阻尼,系统的动能和势能之和为常数。