机械振动试题及答案

一、填空题

1、机械振动按不同情况进行分类大致可分成（线性振动）和非线性振动；确定性振动和（随机振动）；（自由振动）和强迫振动，连续振动和离散系统。

2、（弹性元件）元件、（惯性元件）元件、（阻尼元件）元件是离散振动系统的三个最基本元素。

3、在振动系统中，弹性元件存储（势能）、惯性元件存储（动能）、（阻尼元件）元件耗散能量。

4、系统固有频率主要与系统的（质量）和（刚度）有关，与系统受到的激励无关。

5、研究随机振动的方法是（数理统计），工程上常见的随机过程的数字特征有：（均值）（方差）（自相关函数）和（互相关函数）。

6、周期运动的最简单形式是（简谐运动），它是时间的单一（正弦）或（余弦）函数。

7、单自由度系统无阻尼自由振动的频率只与（质量）和（刚度）有关，与系统受到的激励无关。

8、简谐激励下单自由度系统的响应由（瞬态响应）和（稳态响应）组成。

9、工程上分析随机振动用（数学统计）方法，描述随机过程的最基本的数字特征包括均值、方差、（自相关函数）和（互相关函数）。

10、机械振动是指机械或结构在（静平衡）附近的（弹性往复）运动。

11、单位脉冲力激励下，系统的脉冲响应函数和系统的（频响函数）函数是一对傅里叶变换对，和系统的（传递函数）函数是一对拉普拉斯变换对。

12、叠加原理是分析（线性振动系统）和（振动性质）的基础。

二、简答题

1、什么是机械振动？振动发生的内在原因是什么？外在原因是什么？

答：机械振动是指机械或结构在它的静平衡位置附近的往复弹性运动。

振动发生的内在原因是机械或结构具有在振动时储存动能和势能，而且释放动能和势能并能使动能和势能相互转换的能力。

外在原因是由于外界对系统的激励或者作用。

2、机械振动系统的固有频率与哪些因素有关？关系如何？

答：机械振动系统的固有频率与系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼有关。

质量越大，固有频率越低；刚度越大，固有频率越高；阻尼越大，固有频率越低。

3、从能量、运动、共振等角度简述阻尼对单自由度系统振动的影响。

答：从能量角度看，阻尼消耗系统的能力，使得单自由度系统的总机械能越来越小；

从运动角度看，当阻尼比大于等于1时，系统不会产生振动，其中阻尼比为1的时候振幅衰减最快（4分）；当阻尼比小于1时，阻尼使得单自由度系统的振幅越来越小，固有频率降

低，阻尼固有频率d ωω=

共振的角度看，随着系统能力的增加、增幅和速度增加，阻尼消耗的能量也增加，当阻尼消耗能力与系统输入能量平衡时，系统的振幅不会再增加，因此在有阻尼系统的振幅并不会无限增加。

4、用数学变换方法求解振动问题的方法包括哪几种？有什么区别？

答：有傅里叶变换方法和拉普拉斯变换方法两种。

前者要求系统初始时刻是静止的，即初始条件为零；后者则可以计入初始条件。

5、简述机械振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别？

答：实际阻尼是指振动系统的真实阻尼值，用于度量系统自身消耗振动能量的能力。 临界阻尼是概念阻尼，是指一个特定的阻尼值，大于或等于该阻尼值，系统的运动不是振动，而是一个指数衰减运动。

阻尼比等于实际阻尼与临界阻尼之比。

6、简述随机振动与确定性振动分析方法之间的不同点？

答： 一个振动系统的振动，如果对任意时刻，都可以预测描述它的物理量的确定的值，即振动是确定的或可以预测的，这种振动称为确定性振动。反之，为随机振动；

在确定性振动中，振动系统的物理量可以随时间变化的函数描述。随机振动只能用概率统计方法描述。

7、简述简写振动周期、频率和角频率之间的关系？ 答：21T f πω==其中T 是周期、ω是角频率、f 是频率

8、简述无阻尼固有频率和阻尼固有频率的联系（公式说明）。

答：d ωω=其中d ω是阻尼固有频率、 n ω是无阻尼固有频率、

ζ是阻尼比。