机械动力学基础考试题答案
合肥工业大学机械动力学基础试题(含部分答案)
②由动能定理可知： E = m1 x12
1 2
其中 x1 a , x2 b , 为杆转过的角度. J eq m1a 2 m2b2 再求等效刚度， keq x 2
1 2
1 2 1 2 2 kx2 kb keq kb2 2 2
④推导出用单元节点位移表示的单元应变、单元应力表达式，再利用虚功方程建立单元节 点力阵与节点位移列阵之间的关系，形成单元的刚度方程式。 ⑤根据系统的动能与势能，得到各单元的刚度矩阵和质量矩阵。 ⑥考虑整体结构的约束情况，修正整体刚度方程，求解单元节点的运动方程。 ⑦由单元节点的运动方程“装配”成为全系统的运动方程。 （6）简述机械系统的三要素及动力学模型。 （2012） 答：三要素：惯性、弹性、阻尼. 动力学模型：①集中参数模型,由惯性元件、弹性元件和阻尼元件等离散元件组成；②有 限单元模型，由有限个离散单元组成，每个单元则是连续的；③连续弹性体模型将实际结 构简化成质量和刚度均匀分布或按简单规律分布的弹性体. 3. 试求图示振动系统的运动微分方程和固有频率。 （图 3、图 5 作纯滚动）
不作用外载荷时的力矩平衡可列为： ∴系统固有频率为：
M J
eq
keq 0
keq J eq
kb 2 . m1a 2 m2b 2
③由于 m作纯滚动，则运动微分方程可表示为： J kx r 0 ，其中 J 为 m相对于接地 点的转动惯量， J
kk mx kx 0 ，即： mx 1 2 k3 cos 2 x 0 k1 k2
∴系统固有频率为：n
k m
k1k2 k3 cos 2 k k k (k k 2 ) cos 2 k1 k 2 . = 1 2 3 1 m m(k1 k 2 )
机械基础试题及答案
机械基础试题及答案一、选择题1. 以下哪个力对应的力矩为零？A. 垂直于力臂的力B. 与力臂平行的力C. 与力臂成45度角的力D. 与力臂成90度角的力答案：B2. 以下哪个物理量表示力矩的大小？A. 力的大小B. 力的方向C. 作用点到转轴的距离D. 转动的角度答案：C3. 飞机在飞行过程中，以下哪种力对其造成抵抗？A. 电磁力B. 重力C. 弹簧力D. 吸力答案：B4. 下列哪个方程可以计算简支梁的最大挠度？A. F=maB. E=mc^2C. F=kxD. δ=FL^3/48EI答案：D5. 下列哪个元件常用于调整流量的大小？A. 节流阀B. 水泵C. 气缸D. 齿轮答案：A二、填空题1. 根据力的定义，力等于物体的质量与________的乘积。
答案：加速度2. 以下哪个力可以使物体保持静止？答案：平衡力3. 机械的能量主要分为________和________能量。
答案：动能，势能4. 在斜面上，斜面与水平面的夹角越大，物体受到的重力分力越________。
答案：小5. 以下哪个公式用于计算功率？答案：功率=能量/时间三、简答题1. 什么是简支梁？简述简支梁的基本特点。
答：简支梁是一种常见的结构形式，其两端可以自由转动或滑动。
简支梁的基本特点是受力分布均匀，两端反力大小相等，且向上的力等于向下的力。
2. 请简要解释什么是杠杆原理。
答：杠杆原理指的是在平衡状态下，杠杆两边受力平衡，力矩相等。
即力乘以力臂的长度相等，即力矩的总和为零。
杠杆原理广泛应用于机械设计中，可以用于产生力矩、调节力的大小和方向等。
3. 请解释一下流体力学中的“波动”现象。
答：流体力学中的波动指的是流体中传播的液体或气体的物理现象。
波动可以是机械波或电磁波，具有一定的频率和振幅。
波动可以在流体中传播，同时也可以发生反射、折射和干涉等现象。
四、计算题1. 一根长度为2m的杠杆，两端分别放置了质量为5kg和8kg的物体。
该杠杆平衡时，质量为8kg的物体距离支点的距离是多少？答：根据杠杆平衡原理，质量乘以距离相等。
机械基础习题(附参考答案)
机械基础习题（附参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、在传递同样的力偶矩时，实心轴所消耗的材料比空心轴(____)，或者说，两轴的横截面面积相同，则空心轴所承受的扭矩比实心轴要(____)。
A、多小B、少小C、少小D、多大正确答案：D2、变形体受某力系作用而处于平衡状态时，若将该物体变成(____)则平衡状态不受影响。
A、自由体B、刚体C、定点D、平衡体正确答案：B3、低碳钢压缩时,屈服极限与拉伸时相比(____)A、小B、一样大C、无法判断D、大正确答案：B4、下列材料中,塑性最好的材料是(____)。
A、低碳钢B、中碳钢C、铸铁D、高碳钢正确答案：A5、灰铸铁中石墨多为(____)。
A、团絮状B、片状C、球状D、条状正确答案：B6、在同一平面内的两个力偶，等效的条件是力偶矩相等和转向(____)。
A、相同B、任意C、不同D、不确定正确答案：A7、链传动的合理链长应取(____)。
A、按链轮齿数来决定链长B、任意倍C、链节距长度的奇数倍D、链节距长度的偶数倍正确答案：D8、塑性材料的极限应力为(____) 。
A、比例极限B、弹性极限C、屈服极限D、强度极限正确答案：C9、零件在(____)长期作用下将引起疲劳破坏。
A、剪应力B、正应力C、静应力D、交变应力正确答案：D10、标准V带型号的选定取决于(____)。
A、带的线速度B、带的传递功率和小轮转速C、带的材料D、带的有效功率正确答案：B11、人们常说的碳钢和铸铁即为(____)合金。
A、钢碳B、铁碳C、铜碳D、铁钢正确答案：B12、蜗杆传动因为齿间发热量大，所以(____)常用减摩材料制造，以减小磨损。
A、轴承B、蜗杆C、蜗轮D、轴正确答案：C13、组成机械的运动单元是(____)A、零件B、机构C、部件D、构件正确答案：D14、在曲柄摇杆机构中，只有当(____)为主动件时，才会出现"死点"位置。
A、摇杆B、连杆C、机架D、曲柄正确答案：A15、转塔车床刀具转位机构主要功能是采用(____) 机构来实现。
机械学基础考试题及答案
机械学基础考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械运动的三要素是什么？A. 速度、加速度、位移B. 速度、加速度、时间C. 速度、位移、时间D. 位移、加速度、时间答案：A2. 机械振动中，周期和频率的关系是什么？A. 周期是频率的倒数B. 频率是周期的倒数C. 周期和频率成正比D. 周期和频率成反比答案：B3. 简谐运动的振动方程为x=Asin(ωt+φ)，其中ω代表什么？A. 振幅B. 角频率C. 初始相位D. 周期答案：B4. 在机械系统中，阻尼系数越大，系统振动的衰减速度越？A. 快B. 慢C. 不变D. 无法确定答案：A5. 刚体的平移运动和旋转运动的主要区别是什么？A. 运动方向B. 运动速度C. 运动轨迹D. 运动的参考点答案：C6. 机械系统中，自由度的定义是什么？A. 系统可以进行的独立运动的数量B. 系统可以进行的最大运动的数量C. 系统可以进行的最小运动的数量D. 系统可以进行的特定运动的数量答案：A7. 机械系统中，约束的类型包括哪些？A. 几何约束和运动约束B. 物理约束和运动约束C. 几何约束和物理约束D. 运动约束和动力学约束答案：C8. 机械系统中，虚功原理的适用条件是什么？A. 系统处于平衡状态B. 系统处于非平衡状态C. 系统处于任何状态D. 系统处于静止状态答案：A9. 机械系统中，静平衡和动平衡的区别是什么？A. 静平衡不考虑惯性力，动平衡考虑B. 动平衡不考虑惯性力，静平衡考虑C. 静平衡和动平衡都不考虑惯性力D. 静平衡和动平衡都考虑惯性力答案：A10. 机械系统中，刚体的转动惯量与什么因素有关？A. 质量分布B. 质量大小C. 形状D. 所有上述因素答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械运动的三要素包括速度、加速度和________。
答案：位移2. 简谐运动的振动方程为x=Asin(ωt+φ)，其中A代表________。
机械基础（力学部分）试题含答案
机械基础（力学部分）试题含答案机械基础教材工程力学部分一、判断题(本大题共45小题，总计45分)1.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。
（）2.当力的作用线通过矩心时，物体不产生转动效果。
（）3.当矩心的位置改变时，会使一个力的力矩、大小和正负都可能发生变化。
（）4.当力沿其作用线移动时，力对刚体的转动作用不变。
（）5.平面任意力系一定存在合力。
（）6.平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力。
（）7.力的三要素中只有一个要素不改变，则力对物体的作用效果就不变。
（）8.柔性约束的约束反力方向一定背离被约束物体。
（）9.两个力在同一坐标轴上的投影相等，此两力必相等。
（）10.一个力分解成二个共点力的结果是唯一的。
（）11.刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。
（）12.力偶与力矩都是用来度量物体转动效应的物理量。
( )13.平面平行力系的平衡条件是：力系中所有各力的代数和为零。
（）14.某平面力系的合力为零，其合力偶矩一定也为零。
（）15.力对物体的作用只能是物体移动，不能使物体一道移动。
（）16.用解析法求平面汇交力系的合力时，置平面直角坐标系于不同位置，合力的大小和方向都是相同的。
（）17.对于受平面任意力系作用的物体系统，最多只能列出三个独立方程，求解三个未只量。
（）18.列平衡方程求解，应尽量将已知力和未知力都作用的构件作为研究对象。
（）19.受平面力系作用的刚体只可能产生转动。
（）20.处于平衡状态的物体就可视为刚体。
（）21.力偶无合力，所以它是一个平衡力系。
（）22.受力偶作用的物体只能在平面内转动。
（）23.合力的作用与它各分力同时作用的效果相同时，合力一定大于它的每一个分力。
（）24.既不完全平行，也不完全相交的力系称为平面一般力系。
（）25.二力平衡公理、力的可传性原理和力的平移原理都只适用于刚体。
（）26.力可以脱离其他物体而单独存在于一个物体上。
机械基础试题及答案
机械基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械运动中，通常所说的“三平移两转动”指的是：A. 平移、旋转、平移B. 旋转、平移、旋转C. 平移、平移、旋转D. 旋转、旋转、平移答案：B2. 在机械设计中，为了减少摩擦，通常采用的方法是：A. 增大接触面积B. 减小接触面积C. 增加润滑D. 增加摩擦系数答案：C3. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铜C. 塑料D. 铝答案：C4. 机械运动中，若要实现直线运动，需要哪种机构？A. 曲柄滑块机构B. 齿轮机构C. 凸轮机构D. 连杆机构答案：A5. 在机械传动中，链条传动的主要缺点是：A. 传动平稳B. 传动效率高C. 噪音大D. 承载能力大答案：C6. 以下哪种轴承属于滑动轴承？A. 深沟球轴承B. 圆锥滚子轴承C. 推力球轴承D. 轴套答案：D7. 机械零件的疲劳破坏通常发生在：A. 最大应力处B. 最小应力处C. 应力集中处D. 材料缺陷处答案：C8. 以下哪种材料具有较好的耐腐蚀性？A. 碳钢B. 不锈钢C. 铸铁D. 铝合金答案：B9. 在机械设计中，为了提高零件的疲劳强度，可以采取的措施是：A. 增加零件的尺寸B. 减小零件的尺寸C. 表面强化处理D. 改变材料的化学成分答案：C10. 以下哪种机构可以实现间歇运动？A. 连杆机构B. 齿轮机构C. 凸轮机构D. 曲柄滑块机构答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 机械运动中，常见的传动方式包括：A. 齿轮传动B. 链条传动C. 皮带传动D. 液压传动答案：ABCD2. 金属材料的力学性能主要包括：A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 塑性答案：ABCD3. 机械零件的失效形式主要有：A. 疲劳破坏B. 过载破坏C. 磨损D. 腐蚀答案：ABCD4. 以下哪些因素会影响机械零件的疲劳强度：A. 材料的疲劳极限B. 零件的表面粗糙度C. 零件的尺寸D. 零件的几何形状答案：ABCD5. 机械设计中，提高零件耐磨性的措施包括：A. 选择耐磨材料B. 表面硬化处理C. 增加润滑D. 减小接触应力答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 机械运动中，平移和旋转是最基本的运动形式。
机械基础知识常用题库100道及答案
机械基础知识常用题库100道及答案一、机械原理1. 机器中运动的单元是（）。
A. 零件B. 构件C. 机构D. 部件答案：B。
解析：构件是机器中运动的单元。
2. 平面机构中，两构件通过面接触而构成的运动副称为（）。
A. 低副B. 高副C. 移动副D. 转动副答案：A。
解析：两构件通过面接触而构成的运动副为低副。
3. 平面机构中，两构件通过点或线接触而构成的运动副称为（）。
A. 低副B. 高副C. 移动副D. 转动副答案：B。
解析：两构件通过点或线接触而构成的运动副为高副。
4. 铰链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时，若取最短杆为机架，则机构为（）。
A. 双曲柄机构B. 曲柄摇杆机构C. 双摇杆机构D. 不确定答案：A。
解析：满足上述条件且取最短杆为机架时为双曲柄机构。
5. 凸轮机构中，凸轮与从动件的接触形式为（）。
A. 高副B. 低副C. 移动副D. 转动副答案：A。
解析：凸轮机构中凸轮与从动件通过点或线接触，为高副。
二、机械设计6. 机械零件设计中，强度准则是指零件中的应力不得超过（）。
A. 许用应力B. 极限应力C. 屈服应力D. 强度极限答案：A。
解析：强度准则要求零件中的应力不得超过许用应力。
7. 在带传动中，带所受的最大应力发生在（）。
A. 紧边进入小带轮处B. 紧边离开小带轮处C. 松边进入大带轮处D. 松边离开大带轮处答案：A。
解析：带传动中最大应力发生在紧边进入小带轮处。
8. 链传动中，链节数最好取为（）。
A. 偶数B. 奇数C. 质数D. 任意数答案：A。
解析：链节数取偶数可避免使用过渡链节，使链条受力均匀。
9. 齿轮传动中，标准直齿圆柱齿轮的压力角为（）。
A. 15°B. 20°C. 25°D. 30°答案：B。
解析：标准直齿圆柱齿轮的压力角为20°。
10. 蜗杆传动中，蜗杆的头数一般为（）。
A. 1、2、4B. 1、2、3C. 1、3、4D. 2、3、4答案：B。
2022机械动力学试题答案
2022机械动力学试题答案一、判断题1.考虑效率时，等效力大小与效率值大小成反比。
2.某机械的广义坐标数为5，则该机械的广义力一定少于5个。
3.某机械系统自由度为4，那么其惯性系数J33一定不小于零。
4.定轴轮系在匀速转动时，等效力矩一定等于零。
5.在考虑弹性时，铰链四杆机构中单元杆的节点变形数一定等于系统的节点变形数。
1．某2．某3．√4．√5．某二、如图所示机构在水平面上运转，件1为原动件，转角为已知杆1长l0.8m，其绕A点转动惯量J1A0.2kgm2，件2质量m21.2kg，其质心为B2点，杆3质量m32kg，杆1受驱动力矩M，杆3受力F作用。
试求：1.以件1为等效件建立机构动力学方程。
2.该机构由静止起动时45，那么若F20N，M至少应大于多少才能启动机构。
3.若F20N，M15Nm，求90时，解：1、Slcov31linMvMFv31MFlinv322mJmlmlin31A23122JvJ1AvB2m212dJv由MvJv2d得:MFlinJ1Am2l2m3lin2ml322inco2、M200.8in450M11.3Nm3、MFlinJ1Am2l2m3lin2ml322inco9.34rad2图示轮系中，轮4转角为4，系杆转角为H，各件转动惯量:J10.4kgm2,J21.8kgm2，J3J62.1kgm2，J4J50.6kgm2，JH0.5kgm2。
各轮齿数：z120，z260，z4z530，z3z660，各件所受力矩大小：MH30Nm，M120Nm，M430Nm，M640Nm，方向如图所示。
忽略各件质量及重力，现选定q1=H，q24，试求H。
解：iH1=1,iH2=0，i410,i421，i11533151,i12，i21,i22，i61,i6222224422222J11J1i11(J2J3J5)i21J6i61JHiH116.4kgm2222J22J1i12(J2J3J5)i22J6i62J4i423.15kgm2J12J1i11i12(J2J3J5)i21i22J6i61i62-1.22kgm2Q1MHM1i11M6i6130NmQ2M4M1i12M6i6210Nm设M向上为正1J12q2Q1J11q得：H2.13rad/21J22q2Q2J21q图示机构中，件1受驱动力F1，件4受驱动力矩M4，件3受F3作用，方向如图，取广义坐标q1S1，q24。
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7、F0、 、m、c、k为已知实数且都不等于0的条件下，t为时间变量，运动微分方程 中的响应为单自由度有阻尼系统的自由振动。（错）
8、多自由度线性系统的固有振型之间一定存在着关于质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵的正交性。（错）
主要特性参数有：质量、刚度、阻尼。
（2）机械振动学研究的主要内容是什么？
主要研究外界激励（输入）、振动系统、响应（输出）三者之间的关系。
（3）试用数值说明阻尼对该振动系统的影响。
解：一方面使系统振动的周期略有增大，频率略有降低，即
另一方面使系统振动的振幅按几何级数衰减。
(4)什么是共振？在工程实际中机械系统共振时的突出表现是什么？
一、判断题
1、通常来说，线性振动系统的自由度数和固有频率数是相等的。（对）
2、振动系统的质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵与选取的广义坐标无关。（错）
3、单自由度弹簧振子在光滑水平面和铅垂平面做自由振动时，振动周期不相等。（错）
4、小阻尼单自由度系统的自由振动称为衰减振动。（对）
5、加大阻尼一定可以有效隔振ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（错）
9、无阻尼振动系统的固有频率与系统的质量、弹簧刚度和所受外激励有关。（错）
10、对于能量无耗散的单自由度线性振动系统，在自由振动时系统的机械能守恒，采用能量法可直接得出系统的固有频率与运动微分方程。（对）
二、简答题
（1）简述机械振动的概念，并列出振动系统的主要特性参数有哪些？
所谓机械振动，是指物体（或物体系）在平衡位置（或平均位置）附近作来回往复的运动。
答：通常把激励频率与系统固有频率相等时称为共振。
机械振动系统的振幅显著增大。
三、解应用杜哈美积分，分别计算 及 两个区间的响应。
当 时，计算系统的响应
当 时，大于 的部分，被积分函数为零，所以
四、
解：
（1）系统振动微分方程为：
其中： 质量矩阵 (2分)
刚度矩阵 (2分)
（2）特征矩阵为：
（2分）
展开得： （1分）
解特征方程，求得固有频率
（2分）
将求得的固有频率，代入
解得：
主振型为
（2分）
（4）绘制振型图
（2分）
（2分）
五、
解：
特征方程为
固有频率为
第一阶固有阵型为：
第二阶固有阵型为：
第三阶固有阵型为：
正则化的固有阵型为： ， ， 。
正则阵型矩阵 。(5分)
正则激励：
第一个正则方程为 ，即 ，利用单自由度系统在正弦激励作用下的响应公式有： 。
同理有 ， 。(5分)
则原始坐标下的稳态响应为：
(5分)