2015结构动力学试题A【哈工大飞行器结构动力学】
飞行器结构力学考试试题
飞行器结构力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、飞行器结构力学主要研究的对象是（）A 飞行器的外形设计B 飞行器的动力系统C 飞行器的结构强度和刚度D 飞行器的控制系统2、以下哪种材料在飞行器结构中应用广泛，因其具有高强度和低重量的特点？（）A 钢材B 铝合金C 钛合金D 复合材料3、在飞行器结构中，承受拉伸和压缩载荷的主要构件是（）A 梁B 板C 壳D 桁条4、对于薄壁结构，其弯曲内力主要包括（）A 剪力和扭矩B 剪力和弯矩C 弯矩和扭矩D 轴力和扭矩5、结构的稳定性是指（）A 结构在载荷作用下不发生破坏B 结构在载荷作用下不发生过大变形C 结构在载荷作用下保持平衡状态不发生突然转变D 结构在载荷作用下能够正常工作6、以下哪种失效模式在飞行器结构中是绝对不允许发生的？（）A 弹性变形B 塑性变形C 屈曲失稳D 疲劳破坏7、在飞行器结构设计中，为了提高结构的强度，通常采用的方法是（）A 增加材料的厚度B 优化结构的几何形状C 选用更高强度的材料D 以上都是8、应力集中现象会导致（）A 结构的强度降低B 结构的刚度降低C 结构的稳定性降低D 以上都是9、对于飞行器结构的振动问题，以下哪种方法可以有效地减小振动幅度？（）A 增加结构的阻尼B 改变结构的固有频率C 加强结构的连接D 以上都是10、以下哪种试验方法常用于测定飞行器结构材料的力学性能？（）A 拉伸试验B 压缩试验C 扭转试验D 以上都是二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、飞行器结构的基本组成部分包括、、和。
2、材料的力学性能指标主要有、、、和等。
3、结构的变形形式主要有、、和。
4、梁的弯曲正应力计算公式为，弯曲切应力计算公式为。
5、板壳结构在受到横向载荷时，其内力主要包括、和。
6、压杆稳定的临界载荷与、、和等因素有关。
7、疲劳破坏的特点是、和。
8、飞行器结构的优化设计通常包括优化、优化和优化。
9、结构的固有频率与、和等因素有关。
2015年《结构动力学》复习题
2015年《结构动力学》复习题一、(概念题)(1) (填空题)某等效单自由度振动系统具有下列参数：17.5m kg =，70/k N cm =，阻尼比0.2ξ=，则系统的固有频率ω为 rad/s ，等效阻尼系数c 为 N. s/m 。
(2) (填空题)某振动系统具有下列参数：17.5m kg =，70/k N cm =，0.7/c N s cm =⋅，则系统的固有频率ω为 ，阻尼比ξ为 ，对数衰减率n 为 。
(3) (简单计算题)一弹簧悬挂某质量块，弹簧产生了静变形mm 4=∆st ，试确定系统作自由振动的固有频率 (重力加速度取2s m /10=g )。
(10分)(4) (填空题)当系统受简谐力作用发生共振时，系统所受的外力是由 来平衡。
(5) (问答题)某单自由度系统具有非线性的弹簧，其运动方程为：()()mxcx f x F t ++= ，能否用杜哈美积分计算该系统的受迫振动响应？并说明理由。
(6) (填空题)同种材料的弦承受相同的张力，如果长度增加到原来的4倍，截面积减小到原来的4倍，则作该弦横向振动的各阶固有频率将 。
(7) (填空题)图示两个系统，已知各质点的质量 i m ，刚架的质量不计，忽略杆的轴向变形，试分别确定两系统的动力自由度： (1) n = ; (2) n = 。
(8) (作图题) 0.1ξ=时单自由度系统受迫振动的相频曲线如图所示，其中ω为系统的固有频率，p 为激振力的频率，ϕ为位移响应滞后于激振力的相位角。
试大致绘出0.05ξ=和0.2ξ=时相频曲线的形状。
(9) (问答题)模态分析法能否求解多自由度系统的弹塑性地震响应？并说明理由。
(10) (选择题) 对于一个单自由度系统而言，其临界阻尼与系统的固有特性参数 ，与系统所受的阻尼力 。
(a) 有关，有关；(b) 无关，无关；(c) 有关，无关；(d) 无关，有关2ωpππ二、(计算题)（1） 图示两个系统，已知EI 和M ，弹簧刚度316k EI l =，不计梁的质量，试确定：(1) 简支梁的等效刚度L k ；(2)两个系统的等效刚度a k 和b k ；(3) 两个系统的固有频率a ω和b ω。
在线测试题试题库及解答(第十章)结构动力学
在线测试题试题库及解答第十章结构动力学基础一、单项选择题1、结构的主振型与什么有关？A、质量和刚度B、荷载C、初始位移D、初始速度标准答案A2、结构的自振频率与什么有关？A、质量和刚度B、荷载C、初始位移D、初始速度标准答案A3、单自由度体系在简谐荷载作用下，下列哪种情况内力与位移的动力系数相同？A、均布荷载作用B、荷载作用在质点上与质点运动方向垂直C、荷载不作用在质点上D、惯性力与运动方向共线标准答案D4、具有集中质量的体系，其动力计算自由度A、等于其集中质量数B、小于其集中质量数C、大于其集中质量数D、以上都有可能标准答案D5、具有集中质量的体系，其动力计算自由度A、等于其集中质量数B、小于其集中质量数C、大于其集中质量数D、以上都有可能标准答案D6、当简谐荷载作用于有阻尼的单自由度体系质点上时，若荷载频率远远大于体系的自振频率时，则此时与动荷载相平衡的主要是A、弹性恢复力B、重力C、阻尼力D、惯性力标准答案D7、设ω为结构的自振频率，θ为荷载频率，β为动力系数下列论述正确的是A、ω越大β也越大B、θ/ω越大β也越大C、θ越大β也越大D、θ/ω越接近1，β绝对值越大标准答案D8、如果体系的阻尼增大，下列论述错误的是A、自由振动的振幅衰减速度加快B、自振周期减小C、动力系数减小D、位移和简谐荷载的相位差变大标准答案B9、无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，共振时与动荷载相平衡的是A、弹性恢复力B、惯性力C、惯性力与弹性力的合力D、没有力标准答案D10、有阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下，共振时与动荷载相平衡的是A、弹性恢复力B、惯性力与弹性力的合力C、惯性力D、阻尼力标准答案D11、当简谐荷载作用于无阻尼的单自由度体系质点上时，若荷载频率远远小于体系的自振频率时，则此时与动荷载相平衡的主要是A、弹性恢复力B、阻尼力C、惯性力D、重力标准答案A12、一单自由度振动体系，其阻尼比为ξ，动力系数β，共振时下列结果正确的是A、ξ=0.05，β=10B、ξ=0.1，β=15C、ξ=0.15，β=20D、ξ=0.2，β=25标准答案A13、一单自由度振动体系，由初始位移0.685cm，初始速度为零产生自由振动，振动一个周期后最大位移为0.50cm，体系的阻尼比为A、ξ=0.05B、ξ=0.10C、ξ=0.15D、ξ=0.20标准答案A14、在低阻尼体系中不能忽略阻尼对什么的影响？A、频率B、主振型C、周期D、振幅标准答案D15、单自由度体系受简谐荷载作用，ω为体系自振频率，θ为荷载频率，动位移y(t)与荷载P(t)的关系是A、当θ/ω＞1时，y(t)与P(t)同向，当θ/ω＜1时，y(t)与P(t)反向。
结构动力学试题及答案
结构动力学试题及答案（本文按试题和答案格式进行编写）试题一：1. 请问什么是结构动力学？2. 简述结构动力学的研究对象和主要内容。
3. 结构动力学分析常用的方法有哪些？4. 结构动力学分析中常用的数学模型有哪些？5. 结构动力学的应用领域有哪些？答案一：1. 结构动力学是研究结构在外力作用下的动态响应及其稳定性的学科。
2. 结构动力学的研究对象是各种工程结构，主要内容包括结构的振动、冲击响应、瞬态响应和稳态响应等。
3. 结构动力学分析常用的方法有模态分析法、频率响应分析法、时程分析法等。
4. 结构动力学分析中常用的数学模型有单自由度体系、多自由度体系、连续体系等。
5. 结构动力学的应用领域广泛，包括建筑结构工程、桥梁工程、风力发电机组、地震工程等。
试题二：1. 结构动力学分析中，模态分析的基本原理是什么？2. 简述模态分析的步骤和计算方法。
3. 常用的模态分析软件有哪些？4. 请问什么是结构的固有频率和阻尼比？5. 结构的模态振型对结构动力响应有什么影响？答案二：1. 模态分析是基于结构的振动特性，通过求解结构的固有频率、模态振型和阻尼比等参数，来研究结构的动力响应。
2. 模态分析的步骤包括建立结构有限元模型、求解结构的固有频率和模态振型、计算结构的阻尼比等。
常用的计算方法有有限元法、拉普拉斯变换法等。
3. 常用的模态分析软件有ANSYS、ABAQUS、MSC.NASTRAN等。
4. 结构的固有频率是结构在无外力作用下自由振动的频率，阻尼比是结构振动过程中能量耗散的程度。
5. 结构的模态振型对结构动力响应有很大影响，不同的模态振型会导致不同的振动特性和反应。
试题三：1. 结构动力学分析中，频率响应分析的基本原理是什么？2. 简述频率响应分析的步骤和计算方法。
3. 频率响应分析和模态分析有什么区别？4. 结构的频率响应函数和传递函数有什么区别？5. 频率响应分析在结构设计中的应用有哪些？答案三：1. 频率响应分析是研究结构在单频激励下的响应特性，通过求解结构的频率响应函数，来获得结构的响应。
结构动力学-飞行器
五、关于平时成绩、期末考试
1.考核方式：平时成绩＋期末考试（笔试）； 2．期末考试命题原则及内容分配比例：
单自由度系统（40分），多自由度系统（40分），基本
概念（20分)； 3．成绩评定及组成要素：平时成绩（含平时作业：15
分，试验5分）：20分；
4. 期末考试：笔试80分。
第一章 单自由度振动系统
§1.1 结构动力分析中的自由度
一. 自由度的定义
确定体系中所有质量位置所需的独立坐标数，称作体系的动力自由度数。
二. 自由度的简化
实际结构都是无限自由度体系，这不仅导致分析困难，而且从工程 角度也没必要。常用简化方法有：
m
1) 集中质量法 将实际结构的质量看成（按一定规则）
阻尼情况。
用哈密顿原理时和上两方法不同，不再考虑惯性力、阻
尼例和弹性恢复力等，它们通过能量变分来得到。
由哈密顿原理推得Lagrange方程
d dt
L qk
L qk
0(k
1,2
n)
L T V
4). 动力学三大定理
§1.3 建立运动方程的基本步骤
本课程 用达朗泊尔原理通过列平衡方程得到运动方程
的“直接平衡法列”。平以衡下方讨程论中称一刚律度认为法系统的阻尼是等
效粘滞阻尼。 直接平衡法列方程的一般步骤为： 1) 确定体系的自由度——质量独立位移数； 2) 建立坐标系，确定未知位移（坐标正向为正）； 3) 根据阻尼理论确定质量所受的阻尼力； 4) 根据达朗泊尔原理在质量上假想作用有惯性力（注意：
惯性力是实际的，但它不作用在质量上）； 5) 取质量为隔离体并作受力图； 6) 根据达朗泊尔原理列每一质量的瞬时动力平衡方程，
哈工大飞行器结构设计历年复习题
1 作用在普通肋上的空气动力载荷，被认为仅有两个梁腹板提供支反力，忽略桁条与蒙皮的参与，这是根据传力的 刚度比分配原则。 （对） 2 加强肋的支撑是翼梁、辅助梁与蒙皮。 （对） 3 在薄壁结构中，凡在集中载荷处都应采用中间元件。 （对） 4 结构设计中应使梁凸缘面积适应内力变化。 （对） 5 翼梁腹板的剪力图是阶梯变化的，根部最大。 （对） 6 根肋将分布力转化为集中力。 （对） 7 在蒙皮的计算模型中，屏格蒙皮看作受弯硬板，整个蒙皮看作承剪薄板。 （对） 8 单梁翼面整体受力计算模型中，支座是由翼梁的固定支座和辅助梁的铰支座组成的。 （对） 1 加强框和梁构成了弹身的受力基础。 （对） 2 当一个横向集中载荷作用在硬壳式舱段上，由载荷作用端到支座端蒙皮的剪流分布不变（对） 3 在全弹身受载中，剪力由弹身两侧壁受剪切传递，弯矩由弹身上下壁板受挤压传递。 （对） 4 在梁式舱段中，蒙皮提供的支反剪流载荷作用处沿长度方向逐渐减小。 （对） 5 纵梁的轴向内力由载荷作用处到另一端是逐渐减小的。 （对） 6 作用在梁上的集中载荷， 蒙皮不但受剪且逐渐参加承受轴向压力， 一定距离后， 轴向压力的沿周缘蒙皮达到均值。 （对） 7 在垂直于耳片式翼面的接头载荷中，弯矩由主接头传递，是通过螺栓受剪，耳片受拉压传递的。 （对） 8 从舱段间接头传力过程看，前连接框将分布力转化为集中力（为适应连接接头的传力特性） ，后连接框将集中力 转化为分布力（以适应蒙皮的传力特性） 。 （对） 1 弹翼的是功用产生升力、法相力，改变压心位置。 （对） 2 单梁式翼面中翼梁沿最大厚度分布。 （对） 3 ‘小展弦比’是指较小的翼面。 （错） 4 单块式弹翼纵墙与桁条沿翼肋等百分线布置。翼肋顺气流方向布置。 （对） 5 梁式翼面中，弯矩靠梁凸缘，剪力靠梁腹板，扭矩靠蒙皮、梁及纵墙组成的壁室来传递（对） 6 实心壁板弹翼中，弹翼与弹身连接长度占弦长的 20%-30%。 （对） 7 蜂窝夹层板件组合式弹翼，适用于面积较大的弹翼。 （对） 8 夹层结构弹翼抗弯能力大、耐热绝热好。 （对） 1 整体结构翼面在气动外形方面优于其他翼面。 （对） 2 薄翼型是指相对厚度比小于 0.05 的翼面。 （对） 3 在设计翼面与助推器连接接头时，需要考虑翼面与助推器受力协调及助推器热膨胀。 （对） 4 翼梁按垂直于弹身轴线布置时，翼梁处于最大厚度线上。 （错）<等百分线分布时最大> 5 翼肋垂直于翼梁时，翼型准确。 （错）<顺气流方向布置> 6 蒙皮厚度可按强度条件或刚度条件来确定。 （对）
结构动力学试题及答案
结构动力学试题及答案一、选择题1. 在结构动力学中，下列哪项不是描述结构动力响应的参数？A. 自然频率B. 阻尼比C. 静力平衡D. 模态阻尼2. 以下哪个不是结构动力学分析中的常用方法？A. 模态分析B. 时域分析C. 频域分析D. 静力分析二、简答题1. 简述结构动力学中模态分析的目的和重要性。
2. 描述阻尼对结构动力响应的影响。
三、计算题1. 假设一个单自由度系统，其质量为m，刚度为k，初始位移为x0，初始速度为v0。
若外力为F(t) = F0 * sin(ωt)，求该系统在任意时间t的位移响应。
答案一、选择题1. 正确答案：C. 静力平衡解析：静力平衡是静力学的概念，与结构动力学无关。
2. 正确答案：D. 静力分析解析：静力分析是分析结构在静载荷作用下的响应，而结构动力学分析动态载荷下的结构响应。
二、简答题1. 模态分析的目的在于识别结构的自然振动特性，包括自然频率、阻尼比和模态形状。
它的重要性在于：- 预测结构在动态载荷下的响应。
- 为控制结构的振动提供基础数据。
- 优化设计，提高结构的抗震性能。
2. 阻尼对结构动力响应的影响主要表现在：- 减少振动幅度，提高结构的稳定性。
- 改变系统的自然频率和模态形状。
- 影响系统的动态响应时间。
三、计算题1. 单自由度系统的位移响应可以通过以下步骤求解：- 写出系统的动力学方程：m * d²x/dt² + c * dx/dt + k * x = F(t)- 应用初始条件：x(0) = x0, v(0) = v0- 应用外力：F(t) = F0 * sin(ωt)- 通过傅里叶变换或拉普拉斯变换求解方程。
- 应用逆变换得到位移响应的解析解或数值解。
位移响应的一般形式为：x(t) = X * cos(ωt - φ) + Y *sin(ωt - φ)，其中X和Y是与系统参数和初始条件有关的常数，φ是相位角。
具体的数值需要根据系统参数和初始条件进行计算。
宇航机构与结构考试题库与参考答案(哈尔滨工业大学刘荣强老师与敦宏伟老师授课)
杆件应变能公式是什么？
P L P-轴向载荷，L-杆件长度，A-横截面积,E-弹性 2 AE 2
模量 5.7 杆系结构的应变能大小与结构效率的高低是什么关 系？ 杆系结构中每个杆件的应变能几乎相同， 则结构效率较高 （应变能均匀分布） 6.1 蜂窝夹层结构在航天器中得到较广泛应用的最主要 原因是什么？ 优良的比刚度性能（最重要） 、较高的比强度性能、良好 的抗疲劳、阻尼减振、隔声吸声和隔热性能、结构的可设 计性、具有平整的表面，适用于设备的安装、结构简单成 本低。 6.2 我国蜂窝夹层结构的铝合金面板厚度最小为多少？ 0.3mm 6.3 蜂窝夹层板的主要破坏形式有哪些？ 整体失稳、面板皱曲、剪切皱损、芯格内面板凹曲、芯子 局部压塌、面板破裂、横行剪切破坏。 6.4 在蜂窝夹层结构中添加埋件的主要目的是什么？为 保证蜂窝夹层板的连接强度和刚度 6.5 在蜂窝夹层结构中采用预埋件和后埋件， 它们的区别 在哪里？ 预埋件是在蜂窝夹层板制造完成之前埋入夹层板内的埋 件。 后埋件是在蜂窝夹层板制造完成之后埋入夹层板内的 埋件。预埋件的位置在蜂窝夹层板制造之前就必须确定， 制造之后不能改变。 后埋件在蜂窝夹层板上的位置可以根 据所连接结构件或设备需要来确定。 6.6 一般说，航天器蜂窝夹层结构的芯子需要穿孔，其主 要原因是什么？ 由于蜂窝夹层板结构是在地面胶接成形， 在空间环境下长 期工作，穿孔使蜂窝芯子内残留的空气能自由排放，以保 证夹层板在空间真空环境中不会因芯格内的气压载荷而 变形或受损。 6.7 以下哪种壳体结构也可称为半硬壳结构： （ 1） 网格壳； （2）波纹壳； （3）桁条加筋壳； （4）蜂窝夹层壳。 6.8 中心承力筒的主要功能是什么？ 1.承受整个航天器主要载荷； 2.做为整个航天器结构组 装的核心；3.为航天器上许多设备提供安装接口或空间； 4.提供航天器与运载火箭连接于分离接口； 5.提供航天器 设计和工艺基准； 6.提供航天器服务舱或者航天器在地面 组装、试验、运输、贮存的支持面，以及航天器与地面支 持设备的机械接口。
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哈尔滨工业大学2015 学年春季学期
结构动力学 试 题A
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一、概念（20分） 强迫振动
动载荷 模态
数值积分算法稳定性的定义
二、简答（20分）
1 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法和步骤（10分）
2 共振的概念是什么?为什么说只要我们能做到快速通过共振区，共振并不可怕？请以单自由度无阻尼简谐激励问题为例，理论说明。
（10分）
第2页（共7页）
第4页（共7页）
x,g/k=η称
六（12分）、均匀简支欧拉梁，抗弯刚度EI，线密度ρ，总长为l，在梁中间处有一刚度为k的弹性支承，试用假设模态法求系统第一阶固有频率。
要求采用两个假设振型函数。
七（13分），长为l，密度为ρ，剪切模量为G的弹性圆轴，以角速度ω旋转，在某一瞬时，左端突然被固定，求该圆轴在被突然固定后的扭转振动响应。
第6页（共7页）。