牵引动力实验室机械振动与模态分析期末考试试题2016

1 / 41

西南交通大学研究生2015－2016学年第(二)学期考试试卷

课程编号52133003-1课程名称 机械振动及模态分析 考试时间 120分钟

阅卷教师签字：

1 叙述ITD 法基本原理和参数识别过程（写出必要的公式）？ (8分)

2 实验观察到一有阻尼单自由度系统的振动幅值在5个完整的周期后衰减了50%，设系统阻尼为粘性阻尼，试计算系统的阻尼因子。(10分)

班 级 学 号 姓 名

密封装订线 密封装订线 密封装订线

22112ln ζπζ

ζωδ-=

==T x x n

2 / 42

3. 如左图所示的系统，3个测点的频响函数曲线如下图。请写出被试件的1阶和2阶模态刚度

和模态阻尼表达式，解释用这3个频响函数曲线得到的1阶模态刚度和1阶模态阻尼比是否

相同？为什么？(10分)

班 级 学 号 姓 名

密封装订线 密封装订线 密封装订线

3 / 43

4. 如图所示的二阶系统，其中：k1=1，k2=3，m1=1，m2=3。（32）

（1） 计算系统的特征值和特征向量

（2）验证特征向量关于质量矩阵和刚度矩阵的加权正交性,分别写出系统的模态刚度和模态质量。

（3）若输入矩阵

，试写出解耦后的微分方程。并利用叠加原理求出系统的响应。

（4）利用振型叠加法计算系统在初始条件：

下的响应。

5 以机器安装在弹性支承上，测得固有频率为f=12.5Hz ，阻尼比ζ=0.15，参及振动的质量为880kg 。已知机器转速N=2400r/min ，不平衡力的幅值是1470N ，求机器的振幅、传递到地基上的力幅。（15分）

K2

k1

M1

M2

x1,f1

X2,f 班 级 学 号 姓 名

密封装订线 密封装订线 密封装订线

4 / 44

6试证明振型矩阵关于质量矩阵和刚度矩阵的正交性（10分）。

{}[]

{}{}[]

{}j i K M j T i j T i ≠??

?

??==00φφφφ

{}[]

{}{}[]

{}j i k K m M i i T i i i T i =??

?

??==φφφφ

7 简述klaustman 方法适用范围及模态参数识别过程（15分）。

班 级 学 号 姓 名

密封装订线 密封装订线 密封装订线