振動力學(xué)考試試題及答案VIP

振動力學(xué)考試試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.簡諧振動的表達(dá)式為x=Acos(ωt+φ)，其中ω表示（）A.振幅B.相位C.角頻率D.初相位答案：C2.單自由度系統(tǒng)的固有頻率與（）有關(guān)。A.初始條件B.阻尼C.質(zhì)量和剛度D.外激勵答案：C3.下列哪種阻尼對振動的衰減作用最明顯（）A.粘性阻尼B.干摩擦阻尼C.結(jié)構(gòu)阻尼D.庫侖阻尼答案：A4.振動系統(tǒng)在共振時（）A.振幅最小B.振幅最大C.頻率最低D.頻率最高答案：B5.兩個同方向同頻率簡諧振動合成后的結(jié)果是（）A.一定是簡諧振動B.一定不是簡諧振動C.可能是簡諧振動D.是隨機(jī)振動答案：A6.對于有阻尼的單自由度系統(tǒng)，阻尼比ζ大于1時，系統(tǒng)的運動狀態(tài)為（）A.欠阻尼B.臨界阻尼C.過阻尼D.無阻尼答案：C7.單自由度系統(tǒng)的剛度系數(shù)k的單位是（）A.N/mB.N·s/mC.kg/mD.kg·s2/m答案：A8.簡諧振動的動能最大值出現(xiàn)在（）A.位移最大處B.位移為0處C.速度為0處D.加速度最大處答案：B9.若要提高單自由度系統(tǒng)的固有頻率，可以（）A.增大質(zhì)量B.減小剛度C.減小質(zhì)量D.增大阻尼答案：C10.振動系統(tǒng)的位移響應(yīng)與激勵力之間的關(guān)系是通過（）來描述的。A.頻率響應(yīng)函數(shù)B.相頻特性C.幅頻特性D.傳遞函數(shù)答案：A二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.振動系統(tǒng)的特性參數(shù)包括（）A.質(zhì)量B.剛度C.阻尼D.振幅E.頻率答案：ABC2.以下屬于振動的分類方式的有（）A.按振動系統(tǒng)的自由度分B.按振動產(chǎn)生的原因分C.按振動的規(guī)律分D.按振動的方向分E.按振動的幅值分答案：ABCD3.影響單自由度系統(tǒng)固有頻率的因素有（）A.質(zhì)量B.剛度C.阻尼D.初始條件E.外激勵答案：AB4.在振動分析中，常用的數(shù)學(xué)工具包括（）A.微分方程B.積分C.拉普拉斯變換D.傅里葉變換E.矢量分析答案：ACD5.下列關(guān)于共振的說法正確的有（）A.共振時振幅最大B.共振頻率等于固有頻率C.共振是有害的，應(yīng)盡量避免D.在某些情況下可以利用共振E.阻尼會影響共振的振幅答案：ABDE6.對于多自由度系統(tǒng)，其振動特性有（）A.多個固有頻率B.多個振型C.復(fù)雜的耦合關(guān)系D.與單自由度系統(tǒng)完全相同E.只有一個共振頻率答案：ABC7.簡諧振動的能量包括（）A.動能B.勢能C.熱能D.機(jī)械能E.電能答案：AB8.振動測量的物理量可以是（）A.位移B.速度C.加速度D.力E.頻率答案：ABC9.以下關(guān)于阻尼的說法正確的是（）A.阻尼會消耗能量B.不同類型的阻尼作用機(jī)制不同C.阻尼對共振有抑制作用D.阻尼只存在于有摩擦的系統(tǒng)中E.結(jié)構(gòu)阻尼是一種常見的阻尼形式答案：ABCE10.振動隔離的方法有（）A.主動隔振B.被動隔振C.半主動隔振D.電磁隔振E.液壓隔振答案：ABC三、判斷題（每題2分，共10題）1.單自由度系統(tǒng)的固有頻率是固定不變的。（）答案：錯誤2.所有的振動系統(tǒng)都存在阻尼。（）答案：正確3.簡諧振動的加速度與位移成正比，方向相反。（）答案：正確4.多自由度系統(tǒng)的振動比單自由度系統(tǒng)的振動復(fù)雜得多。（）答案：正確5.振動系統(tǒng)的振幅只與外激勵的大小有關(guān)。（）答案：錯誤6.共振在任何情況下都是需要避免的。（）答案：錯誤7.粘性阻尼力的大小與速度成正比。（）答案：正確8.兩個不同頻率的簡諧振動合成后一定不是簡諧振動。（）答案：錯誤9.單自由度系統(tǒng)的剛度越大，固有頻率越高。（）答案：正確10.振動的能量在動能和勢能之間不斷轉(zhuǎn)換，但總量保持不變（無阻尼情況）。（）答案：正確四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述單自由度系統(tǒng)固有頻率的物理意義。答案：單自由度系統(tǒng)固有頻率表示系統(tǒng)在無阻尼自由振動時的振動頻率，它反映了系統(tǒng)本身的固有特性，僅由系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度決定，與初始條件和外激勵無關(guān)，是系統(tǒng)在受到擾動后自然振動的頻率。2.說明粘性阻尼在振動系統(tǒng)中的作用。答案：粘性阻尼在振動系統(tǒng)中起消耗能量的作用。它使振動系統(tǒng)的振幅逐漸減小，抑制振動，改變系統(tǒng)的振動特性，如影響系統(tǒng)的共振頻率和共振振幅等。3.寫出簡諧振動的運動方程并解釋各參數(shù)的意義。答案：簡諧振動的運動方程為x=Acos(ωt+φ)。其中x是位移，A是振幅，表示振動的最大位移；ω是角頻率，決定振動的快慢；t是時間；φ是初相位，確定t=0時的振動狀態(tài)。4.簡述多自由度系統(tǒng)與單自由度系統(tǒng)振動特性的主要區(qū)別。答案：單自由度系統(tǒng)只有一個固有頻率和一種振型。多自由度系統(tǒng)有多個固有頻率和多個振型，且各自由度之間存在復(fù)雜的耦合關(guān)系，振動情況比單自由度系統(tǒng)復(fù)雜得多。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論阻尼對單自由度系統(tǒng)振動的影響。答案：阻尼會使單自由度系統(tǒng)的振動振幅逐漸衰減。在欠阻尼時，系統(tǒng)做振幅逐漸減小的振動；臨界阻尼時，系統(tǒng)能最快回到平衡位置；過阻尼時，系統(tǒng)緩慢回到平衡位置，并且阻尼還會影響系統(tǒng)的共振頻率和共振振幅等振動特性。2.如何根據(jù)振動測量結(jié)果判斷振動系統(tǒng)的健康狀況？答案：可從振幅、頻率等方面判斷。振幅異常增大可能表示系統(tǒng)存在故障如部件松動等。頻率變化可能暗示系統(tǒng)剛度或質(zhì)量改變。若出現(xiàn)非預(yù)期的振動頻率成分，可能是有新的激勵源或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)損壞。3.舉例說明共振在工程中的應(yīng)用和危害。答案：應(yīng)用：如樂器利用共振發(fā)聲。