(完整word版)振动力学 概念题

概念题

1、ritz法和releiy法是求解振动系统固有频率的两种近似法，简述其基本思路。瑞兹法：是将连续系统离散为有限个自由度的系统，再根据机械能守恒定律进行计算，并用拉式方程建立微分方程，得到系统的振型函数，由此得到系统的固有频率以及振型。

瑞利法：主要用来估算系统的基频，它的依据的是机械能守恒定律，即T MAX=U MAX，对任一个连续系统，只能近似给出第一阶振型函数，且要求满足系统的端点条件，再计算系统的动能和势能，即估算出系统的基频。

2说明矩阵迭代法求解多自由度系统第一阶固有频率的基本步骤以及思路(P91)。

基本思路：KA-w2MA=0 也可以写成：1/w2A=ɸMA

令D=ɸM, λ=1/w2 则：DA=λA

基本步骤：

1)求第一阶固有频率以及振型

（1）任意假设一个初始振型A

（2）按下列格式计算位形列降序列A m

A1=DA0 A2=DA1 。。。。。。。。。。`A n=DA n-1

当n足够大的时候，A n趋近于A1，1/λ1=ω12

3轴向力对梁横向振动有何影响？（拉压）

振动方程为：(P122)

轴向拉力可以提高梁横向振动的固有频率；

轴向压力可以降低梁横向振动的固有频率；

4造成非线性恢复力的原因有？

1）几何非线性，即大位移，超出了小变形范围；

2）物理非线性，即结构材料的性质和及结构强度性能超出弹性范围；

5简述求解无阻尼多自由度系统对初始激励响应的基本步骤

1）建立振动微分方程，确定系统的质量矩阵以及刚度矩阵；

2) 求固有频率以及振型

3）求主振型矩阵和正则振型矩阵

4）将外激励再转化为正则坐标下的激励（初始条件）

5）求正则坐标下的系统响应

6）求广义坐标下的系统响应

6在建立梁的横向振动力学模型时，梁的力学模型分为哪三种？

1) 欧拉-伯努利梁：只考虑弯曲变形，不计剪切变形及转动惯量的影响。

2）瑞利梁：考虑弯曲和转动惯量，不计剪切变形的影响。

3）铁木辛柯梁：弯曲变形，转动惯量，剪切变形都考虑。

7隔震分哪几种？机理是什么？举例说明

1)隔震分为主动隔振和被动隔振两种。

2)主动隔振：机器是振动根源，使他与地基隔开，以减少对周围环境的影响。如

把机器放在软大基础上，在机器与地基之间设置若干橡胶隔振器。3）被动隔振：振源来自地基的振动，为了使外界振动少传到系统中来所采取的的措施，如TMD控制。

8 工程实际中所研究和需要解决的问题可分为哪几种？其研究内容是？

1) 分类：响应分析系统设计系统识别环境预测

2）响应分析：已知系统激励和系统参数的情况下，求系统响应，包括位移，加速度，速度，力的响应

系统设计：已知系统激励的情况下，设计合理的系统参数，满足动态响应或其他输出要求。

系统识别：已知系统激励和系统响应的情况下，求系统参数，了解系统特性。

环境预测：已知系统输出以及参数情况下，确定系统的输入，判别系统的环境特性。

9什么是随机振动？举2工程实例简单说明。

1）激励响应事先不能用时间的确定函数描述，这类不确定的振动称为随机振动。可用概率或者统计的方法研究随机振动的规律。

例1：车辆的随机振动问题，道路不平顺对车辆的位移以及速度的扰动。

2：地震载荷下的结构振动问题。地震波传至地面时产生的垂向振动以及两个方向的水平振动。

3：风载荷作用下的振动问题。

4：船舶在风浪中的横摆问题。