水輪機(jī)振動(dòng)分析與控制策略考核試卷

水輪機(jī)振動(dòng)分析與控制策略考核試卷考生姓名：__________答題日期：_______年__月__日得分：____________判卷人：__________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)振動(dòng)的主要原因不包括以下哪項(xiàng)？（）

A.水力不平衡

B.電磁干擾

C.轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡

D.支撐結(jié)構(gòu)松動(dòng)

2.在水輪機(jī)振動(dòng)分析中，常用的頻率分析法是？（）

A.傅里葉變換

B.小波變換

C.自相關(guān)函數(shù)法

D.以上都對(duì)

3.下列哪項(xiàng)措施不屬于水輪機(jī)振動(dòng)的控制策略？（）

A.優(yōu)化水輪機(jī)設(shè)計(jì)

B.提高機(jī)組轉(zhuǎn)速

C.調(diào)整機(jī)組負(fù)荷

D.改善機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)

4.水輪機(jī)振動(dòng)按振動(dòng)性質(zhì)可分為哪幾類？（）

A.固有振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)

B.穩(wěn)態(tài)振動(dòng)和瞬態(tài)振動(dòng)

C.線性振動(dòng)和非線性振動(dòng)

D.以上都對(duì)

5.以下哪種現(xiàn)象不屬于水輪機(jī)振動(dòng)的不良后果？（）

A.降低發(fā)電效率

B.機(jī)組結(jié)構(gòu)疲勞損傷

C.增加發(fā)電成本

D.提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性

6.在水輪機(jī)振動(dòng)檢測(cè)中，常用的傳感器不包括以下哪一種？（）

A.加速度傳感器

B.位移傳感器

C.溫度傳感器

D.速度傳感器

7.以下哪項(xiàng)因素不會(huì)影響水輪機(jī)振動(dòng)？（）

A.水質(zhì)

B.水頭

C.流量

D.機(jī)組運(yùn)行時(shí)間

8.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，以下哪項(xiàng)措施屬于主動(dòng)控制？（）

A.改進(jìn)機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

B.增加阻尼裝置

C.調(diào)整機(jī)組運(yùn)行參數(shù)

D.以上都對(duì)

9.關(guān)于水輪機(jī)振動(dòng)，以下哪項(xiàng)說法正確？（）

A.振動(dòng)對(duì)機(jī)組性能無影響

B.振動(dòng)在任何情況下都不利于機(jī)組運(yùn)行

C.振動(dòng)可以增加發(fā)電效率

D.適度振動(dòng)有助于機(jī)組散熱

10.在水輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)處理中，以下哪種方法主要用于消除噪聲？（）

A.濾波器

B.自相關(guān)函數(shù)

C.傅里葉變換

D.小波變換

11.以下哪個(gè)參數(shù)不屬于水輪機(jī)振動(dòng)的基本參數(shù)？（）

A.振幅

B.頻率

C.相位

D.溫度

12.以下哪種水輪機(jī)振動(dòng)控制策略屬于被動(dòng)控制？（）

A.改進(jìn)機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

B.增加阻尼裝置

C.調(diào)整機(jī)組運(yùn)行參數(shù)

D.采用主動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)

13.關(guān)于水輪機(jī)振動(dòng)分析，以下哪項(xiàng)說法錯(cuò)誤？（）

A.時(shí)域分析適用于非線性振動(dòng)

B.頻域分析適用于線性振動(dòng)

C.時(shí)域分析和頻域分析可以互相轉(zhuǎn)換

D.時(shí)域分析比頻域分析更具優(yōu)勢(shì)

14.以下哪種方法主要用于水輪機(jī)振動(dòng)故障診斷？（）

A.振動(dòng)信號(hào)分析

B.溫度檢測(cè)

C.電流檢測(cè)

D.壓力檢測(cè)

15.以下哪個(gè)因素不會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)加??？（）

A.水頭波動(dòng)

B.負(fù)荷變化

C.機(jī)組轉(zhuǎn)速降低

D.水溫變化

16.關(guān)于水輪機(jī)振動(dòng)控制，以下哪項(xiàng)措施不合理？（）

A.增加支撐剛度

B.降低機(jī)組轉(zhuǎn)速

C.減少水頭波動(dòng)

D.采用過大的阻尼裝置

17.在水輪機(jī)振動(dòng)頻譜分析中，以下哪種現(xiàn)象表明機(jī)組存在故障？（）

A.頻譜中出現(xiàn)多個(gè)頻率分量

B.頻譜中只有一個(gè)頻率分量

C.頻譜中的頻率分量與轉(zhuǎn)速成正比

D.頻譜中的頻率分量與轉(zhuǎn)速成反比

18.以下哪個(gè)因素不是導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)的主要原因？（）

A.水力不平衡

B.電磁不平衡

C.熱不平衡

D.機(jī)械不平衡

19.關(guān)于水輪機(jī)振動(dòng)，以下哪個(gè)結(jié)論是正確的？（）

A.振動(dòng)幅度與水頭成正比

B.振動(dòng)幅度與流量成反比

C.振動(dòng)幅度與機(jī)組轉(zhuǎn)速無關(guān)

D.振動(dòng)幅度與機(jī)組負(fù)荷有關(guān)

20.以下哪種方法不屬于水輪機(jī)振動(dòng)控制策略？（）

A.優(yōu)化水輪機(jī)設(shè)計(jì)

B.改進(jìn)機(jī)組結(jié)構(gòu)

C.增加阻尼裝置

D.提高機(jī)組運(yùn)行速度

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)振動(dòng)可以分為以下哪些類型？（）

A.穩(wěn)態(tài)振動(dòng)

B.瞬態(tài)振動(dòng)

C.固有振動(dòng)

D.強(qiáng)制振動(dòng)

2.以下哪些方法可以用于水輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)的采集？（）

A.加速度傳感器

B.位移傳感器

C.速度傳感器

D.電流傳感器

3.水輪機(jī)振動(dòng)的影響因素包括以下哪些？（）

A.水頭

B.流量

C.轉(zhuǎn)速

D.水質(zhì)

4.以下哪些措施可以減少水輪機(jī)振動(dòng)？（）

A.增加機(jī)組支撐剛度

B.降低機(jī)組轉(zhuǎn)速

C.優(yōu)化水輪機(jī)設(shè)計(jì)

D.增加阻尼裝置

5.在水輪機(jī)振動(dòng)分析中，以下哪些方法是常用的？（）

A.時(shí)域分析

B.頻域分析

C.模態(tài)分析

D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析

6.振動(dòng)控制策略可以分為以下哪些類型？（）

A.主動(dòng)控制

B.被動(dòng)控制

C.自適應(yīng)控制

D.開環(huán)控制

7.以下哪些現(xiàn)象可能是水輪機(jī)振動(dòng)故障的征兆？（）

A.振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速不成整數(shù)倍關(guān)系

B.振動(dòng)幅度隨時(shí)間增加而增大

C.振動(dòng)頻譜中出現(xiàn)異常分量

D.振動(dòng)僅在某些特定工況下出現(xiàn)

8.以下哪些因素可能導(dǎo)致水輪機(jī)的水力不平衡？（）

A.水流不均勻

B.導(dǎo)葉開度不一致

C.轉(zhuǎn)輪葉片磨損

D.尾水管設(shè)計(jì)不合理

9.以下哪些方法可以用于水輪機(jī)振動(dòng)的故障診斷？（）

A.振動(dòng)頻譜分析

B.時(shí)頻分析

C.波形分析

D.統(tǒng)計(jì)分析

10.在水輪機(jī)的運(yùn)行維護(hù)中，以下哪些措施有助于減少振動(dòng)？（）

A.定期檢查機(jī)組各部件的磨損情況

B.及時(shí)調(diào)整導(dǎo)葉和槳葉的角度

C.保持水輪機(jī)內(nèi)部清潔

D.避免頻繁啟停機(jī)組

11.以下哪些情況下水輪機(jī)振動(dòng)可能加?。浚ǎ?/p>

A.水頭快速變化

B.負(fù)荷快速增加

C.機(jī)組轉(zhuǎn)速接近臨界轉(zhuǎn)速

D.支撐結(jié)構(gòu)松動(dòng)

12.水輪機(jī)振動(dòng)控制中，以下哪些阻尼器類型可以采用？（）

A.液壓阻尼器

B.空氣阻尼器

C.電磁阻尼器

D.橡膠阻尼器

13.以下哪些技術(shù)可以用于水輪機(jī)振動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)？（）

A.無線傳感技術(shù)

B.遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

C.光纖傳感技術(shù)

D.聲發(fā)射技術(shù)

14.在水輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)的預(yù)處理中，以下哪些步驟是常見的？（）

A.濾波

B.去噪

C.歸一化

D.特征提取

15.以下哪些因素可能導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)問題的復(fù)雜性？（）

A.多振型耦合

B.非線性特性

C.隨機(jī)激勵(lì)

D.溫度變化

16.以下哪些方法可用于水輪機(jī)振動(dòng)控制的優(yōu)化設(shè)計(jì)？（）

A.有限元分析

B.計(jì)算流體力學(xué)

C.遺傳算法

D.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

17.水輪機(jī)振動(dòng)控制中，以下哪些策略適用于減少尾水管振動(dòng)？（）

A.增加尾水管長(zhǎng)度

B.改變尾水管截面積

C.優(yōu)化尾水管支撐結(jié)構(gòu)

D.采用減振材料

18.以下哪些情況可能表明水輪機(jī)振動(dòng)問題已經(jīng)嚴(yán)重？（）

A.振動(dòng)幅度超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

B.振動(dòng)頻率出現(xiàn)大幅度變化

C.機(jī)組部件出現(xiàn)裂紋

D.機(jī)組運(yùn)行效率明顯下降

19.在水輪機(jī)振動(dòng)分析中，以下哪些參數(shù)是需要重點(diǎn)關(guān)注的？（）

A.振幅

B.頻率

C.相位

D.阻尼比

20.以下哪些新技術(shù)在水輪機(jī)振動(dòng)控制中有潛在應(yīng)用價(jià)值？（）

A.大數(shù)據(jù)分析

B.云計(jì)算

C.物聯(lián)網(wǎng)

D.人工智能

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機(jī)振動(dòng)的主要類型包括穩(wěn)態(tài)振動(dòng)和______振動(dòng)。

2.在水輪機(jī)振動(dòng)分析中，頻域分析的數(shù)學(xué)工具是______變換。

3.水輪機(jī)的______不平衡是導(dǎo)致振動(dòng)的主要原因之一。

4.為了控制水輪機(jī)振動(dòng)，可以采取增加______裝置的方法。

5.水輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)的采集通常使用______傳感器。

6.振動(dòng)的______比是衡量振動(dòng)衰減速度的重要參數(shù)。

7.水輪機(jī)振動(dòng)的控制策略中，______控制通常需要外部能源輸入。

8.在水輪機(jī)振動(dòng)故障診斷中，______分析可以幫助確定故障的位置和性質(zhì)。

9.水輪機(jī)振動(dòng)幅度的單位通常是______。

10.______技術(shù)可以用于水輪機(jī)振動(dòng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析。

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.水輪機(jī)振動(dòng)在任何情況下都是有害的。（）

2.提高機(jī)組轉(zhuǎn)速可以減少水輪機(jī)振動(dòng)。（）

3.振動(dòng)頻譜中的頻率分量與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系通常是正常的。（）

4.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，被動(dòng)控制不需要外部能源輸入。（）

5.水輪機(jī)振動(dòng)信號(hào)的處理只能在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行。（）

6.增加機(jī)組支撐的剛度可以無限制地減少振動(dòng)。（）

7.傳感器安裝位置的不同不會(huì)影響振動(dòng)信號(hào)的采集。（）

8.水輪機(jī)振動(dòng)控制策略的制定不需要考慮具體的水電站環(huán)境。（）

9.剛度越大，水輪機(jī)組的振動(dòng)幅度越小。（）

10.在所有情況下，增加阻尼都是減少振動(dòng)的有效手段。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述水輪機(jī)振動(dòng)的危害，并列舉三種常見的水輪機(jī)振動(dòng)控制方法。

2.描述頻域分析在水輪機(jī)振動(dòng)分析中的應(yīng)用，并解釋為什么頻域分析對(duì)于振動(dòng)故障診斷是重要的。

3.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，主動(dòng)控制與被動(dòng)控制有何區(qū)別？請(qǐng)分別給出至少兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

4.請(qǐng)結(jié)合實(shí)際情況，闡述水輪機(jī)振動(dòng)故障診斷的步驟，并說明在這一過程中可能遇到的挑戰(zhàn)。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.A

3.B

4.A

5.D

6.C

7.A

8.C

9.D

10.A

11.D

12.B

13.D

14.A

15.C

16.D

17.C

18.C

19.D

20.D

二、多選題

1.AC

2.ABC

3.ABCD

4.ABCD

5.ABC

6.ABC

7.ABCD

8.ABC

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.瞬態(tài)

2.傅里葉

3.水力

4.阻尼

5.振動(dòng)

6.阻尼

7.主動(dòng)

8.頻譜

9.毫米（mm）

10.物聯(lián)網(wǎng)

四、判斷題

1.×

2.×

3.√

4.√

5.×

6.×

7.×

8.×

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.振動(dòng)的危害包括降低發(fā)電效