哈尔滨工业大学2007年秋季学期《建筑环境学》考试B卷参考答案(1)
哈工大2007年秋季学期B 卷
建筑环境学试题
一、给出下列专业术语的定义。有定义式的，还需给出定义式，并说明式中符号
的物理意义和单位。（每题2分，共12分） 声压：
因声波而引起来的空气压强变化量称为声压，单位Pa 。
室外空气综合温度：
室外空气综合温度是相当于室外气温增加了一个太阳辐射的等效温度值。
lw
z air out
out
Q
aI
t t αα=+
-
z t ：室外空气温度综合温度，℃；
air t ：室外气温，℃；
a ：围护结构表面对太阳辐射的吸收率
I ：太阳辐射照度，W/m 2
out α：墙壁外表面对流换热系数，W/（m 2
﹒℃）
； lw Q ：围护结构外表面与环境的长波辐射换热量，W/m 2。
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试题：班号：姓名：
余压：
我们把室内某一点的压力和室外同标高未受扰动的空气压力的差值称为该点的余压。单位为Pa。
代谢率：
人体靠摄取食物维持生命。在人体细胞中，食物通过化学反应过程被分解氧化，实现人体的新陈代谢，在化学反应中释放能量的速率叫做代谢率，单位W/m2。
太阳辐射照度：
1 m2黑体表面在太阳辐射下所获得的辐射能通量，单位为W/m2。
换气次数：
换气次数为房间通风量与房间体积之比。
V
n
Q
n：房间的换气次数，次/h；
Q：通风量，m3/s；
V：房间容积，m3。
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试题：班号：姓名：
二、我国的《民用建筑热工设计规范》以最冷月和最热月的平均气温为主要指标，将全国分为五个区，请给出这五个区的名称，并给出其主要指标或给出这五个区内的五个城市。（10分）严寒地区：主要指标，最冷月平均温度≤-10℃；日平均温度≤5℃的天数≥145天；哈尔滨。
寒冷地区：主要指标，最冷月平均温度≤-10-0℃；辅助指标，日平均温度≤5℃的天数为90-145天；北京。
夏热冬冷地区：主要指标，最冷月平均温度为0-10℃，最热月平均温度25-30℃；辅助指标，日平均温度≤5℃的天数为90-145天，日平均温度≥25℃的天数为49-110天；上海。
夏热冬暖地区：主要指标，最冷月平均温度〉10℃，最热月平均温度25-30℃；辅助指标，日平均温度≥25℃为100-200天；广州。
温和地区：主要指标，最冷月平均温度0-13℃，最热月平均温度18-25℃；辅助指标，日平均气温≤5℃的天数为0-90天；昆明。
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试 题： 班号： 姓名：
2W/m 2·℃，遮挡系数为0.80，遮阳系数为0.60，窗的冷负荷温度为32℃，冷负荷系数为0.9。请分别计算该窗单位面积的温差传热和日射得热形成的冷负荷。（8分）
假设室内空调计算温度为26℃。
该窗单位面积的温差传热行成的冷负荷为：
2,(),(),[] 2.4[3226]14.4/cl wall wall cl wall a in Q K t t W m ττ=-=?-=
该窗单位面积的日射得热形成的冷负荷为：
2,,()max ,()0.80.68600.9371.5/cl wind sol n s j cl wind Q C C D C W m ττ==???=
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试 题： 班号： 姓名：
四、有一车间，其面积为1500 m 2，高为4.5m 。室内有100个工作人员，所需新风量为每人30 m 3/h ；室内热源的散热量为2×105kW ，生产过程散发的污染物200g/h 。当地室外温度为23℃，车间内温度要求为30℃，污染物的允许浓度为1mg/m 3。现在要为该车间设计一个通风系统（设新风中不含污染物）。
问：
（1）如果是直流式通风系统，系统的通风量应如何确定？
（2）若室内要求温度为20℃，如果是混合式通风系统，系统的新风量和系统需要的冷量是多少？
（16分）
（1） 直流式通风系统：
工作人员总共所需要的通风量为：
3100303000/r Q m h =?=
排除余热所需要的通风量为：
373200000
23809/() 1.21000(3023)8.5714310/h p in out H
Q m s
c t t m h
ρ===-??-=? 排除污染物所需要的通风量为：
3200000
200000/1
c in out C Q m h c c =
==-
所以，直流式系统所需要的通风量为h
Q 738.5714310/m h =?
（2） 混合式通风系统
因为排出余热所需风量远大于排出室内污染物所需风量，考虑到节能因素， 故混合式通风系统选用的系统新风量为排出室内空气污染物所需风量。 排除污染物需要的新风量为200000m 3/h 。 系统新风所需要的冷量为：
() 1.21000(200000/3600)(2320)200l p c out in Q c Q T T KW
ρ=-=???-=室内热源的散热量为2×105kW
所以，系统所需要的冷量为55210200 2.00210KW ?+=?
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试题：班号：姓名：
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试题：班号：姓名：
五、说明过滤器处理空气中颗粒污染的工作原理，并指出各原理适用的颗粒直径。
（10分）扩散：粒径小于0.2μm。
中途拦截：粒径大于0.5μm。
惯性碰撞：粒径大于0.5μm。
筛子效果：粒径越大越好。
静电捕获：带电粒子。
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六、有一体育馆，体积为13000m 3，可容纳观众2000人，每人CO 2发生量为0.005L/s ，馆内CO 2的允许浓度定为0.2%，已知当地的室外空气CO 2的浓度为0.03%，室内CO 2初始浓度等于室外浓度，求：
（1）稳定状态下的通风量和CO 2浓度到达稳定状态的时间（假设观众同时进入馆内，CO 2稳定浓度允许误差为1%）。
（2）建筑的渗风量为50L/s,比赛结束后2小时馆内CO 2的浓度（假设比赛结束时，CO 2浓度达到稳定）。
（14分）
（1） 比赛场内CO 2发生量为0.005200010/p
Q L s =?=
稳定状态下的通风量为10
5882.4/0.2%0.03%
p
i o Q V L s C C ===--
5.882410 5.8824
0.198%0.03%exp()(0.03%)[1exp()]135882.413
ττ=-++--
211.3,0.2%s C τ==
（2）
20.0500.05
0.2%exp(7200)(0.03%)[1exp(7200)]0.03%
135013
C =-?++--?=
试题：班号：姓名：
第10页（共10 页）
结构动力学大作业
结构动力学作业 姓名： 学号：
目录 1.力插值法 (1) 1.1分段常数插值法 (1) 1.2分段线性插值法 (4) 2.加速度插值法 (7) 2.1常加速度法 (7) 2.2线加速度法 (9) 附录 (12) 分段常数插值法源程序 (12) 分段线性插值法源程序 (12) 常加速度法源程序 (13) 线加速度法源程序 (13)
1.力插值法 力插值法对结构的外荷载进行插值，分为分段常数插值法和分段线性插值法，这两种方法均适用于线性结构的动力反应计算。 1.1分段常数插值法 图1-1为一个单自由度无阻尼系统，结构的刚度为k ，质量为m ，位移为y (t )，施加的外力为P (t )。图1-2为矩形脉冲荷载的示意图，图中t d 表示作用的时间，P 0表示脉冲荷载的大小。 图1-1 单自由度无阻尼系统示意图 图1-2 矩形脉冲荷载示意图 对于一个满足静止初始条件的无阻尼单自由度体系来说，当施加一个t d 时间的矩形脉冲荷载，此时结构在t d 时间内的位移反应可以用杜哈梅积分得到： 0()sin ()2 (1cos )(1cos ) (0) t st st d P y t t d m t y t y t t T ωττω πω=-=-=-≤≤? (1-1) 如果结构本身有初始的位移和速度，那么叠加上结构自由振动的部分，结构的位移反应为： 02()cos sin (1cos ) (0 )st d y t y t y t t y t t T πωωω =+ +-≤≤ (1-2)
图1-3 分段常数插值法微段示意图 对于施加于结构任意大小的力，将其划分为Δt 的微段，每一段的荷载都为一个常数(每段相当于一个矩形的脉冲荷载)，如图1-3所示，则将每一段的位移和速度写成增量的形式为： 1cos t sin t (1cos t)i i i i y P y y k ωωωω +=?+ ?+-? (1-3) i+1/sin t cos t sin t i i i y P y y k ωωωωω =-?+ ?+ ? (1-4) 程序流程图如下
哈工大结构动力学大作业2012春
结构动力学大作业 对于如下结构，是研究质量块的质量变化和在简支梁上位置的变化对整个系统模态的影响。 1 以上为一个简支梁结构。集中质量块放于梁上，质量块距简支梁的左端点距离为L. 将该简支梁简化为欧拉伯努利梁，并离散为N 个单元。每个单元有两个节点，四个自由度。 单元的节点位移可表示为： ]1122,,,e v v δθθ?=? 则单元内一点的挠度可计作： 带入边界条件： 1 3 32210)(x a x a x a a x v +++=0 1)0(a v x v ===3 322102)(L a L a L a a v L x v +++===1 10 d d a x v x ===θ2 321232d d L a L a a x v L x ++===θ1 0v a =
[]12 3 4N N N N N = 建立了单元位移模式后，其动能势能均可用节点位移表示。单元的动能为： 00111()222 l l T T T ke e e e e y E dx q N Ndxq q mq t ρρ?===??? 其中m 为单元质量阵，并有： l T m N Ndx ρ=? 带入公式后积分可得： 222215622541322413354 1315622420133224l l l l l l l m l l l l l l ρ-?? ??-??= ?? -?? ---? ? 单元势能可表示为 22 200 11()()22 2 T l l T T e pe e e e q y E EI dx EI N N dxq q Kq x ?''''== =??? 其中K 为单元刚度矩阵，并有 ()l T K EI N N dx ''''=? 2 23 2212 612664621261266264l l l l l l EI k l l l l l l l -????-??=??---??-?? 以上为单元类型矩阵，通过定义全局位移矩阵，可以得到系统刚度矩阵和系统质量矩 1 1θ=a )2(1)(3211222θθ+--=L v v L a )(1)(22122133θθ++-= L v v L a 1232133222231)(θ???? ??+-+???? ??+-=L x L x x v L x L x x v 2 2232332223θ??? ? ??-+???? ??-+L x L x v L x L x 2 4231211)()()()()(θθx N v x N x N v x N x v +++=
哈工大机器学习历年考试
1 Give the defi niti ons or your comprehe nsions of the follow ing terms.(1 2 ' 1.1 The in ductive lear ning hypothesis P17 1.2 Overfitti ng P49 1.4 Con siste nt lear ner P148 2 Give brief answers to the following questions.(15 ' 2.2 If the size of a version space is |VS |, In general what is the smallest number of queries may be required by a concept learner using optimal query strategy to perfectly learn the target con cept P27 2.3 In genaral, decision trees represent a disjunction of conjunctions of constrains on the attribute values of in sta nse,the n what expressi on does the followi ng decisi on tree corresp onds to 3 Give the explaination to inductive bias, and list inductive bias of CANDIDATE-ELIMINATION algorithm, decisi on tree learni ng(ID3), BACKPROPAGATION algorithm.(10 ' 4 How to solve overfitt ing in decisi on tree and n eural n etwork(10 ' Soluti on: Decisi on tree: 及早停止树增长(stop growing earlier) 后修剪法(post-pruning) Neural Network 权值衰减(weight decay) 验证数据集(validation set) A 5 Prove that the LMS weight update rule i i(V train (b) V (b))x i performs a gradient descent to minimize the squared error. In particular, define the squared error E as in the text. Now A calculate the derivative of E with respect to the weight i, assuming that V (b) is a linear function as defi ned in the text. Gradie nt desce nt is achieved by updat ing each weight i n proport ion E
哈工大matlab期末考精彩试题精彩试题及问题详解(95分)分解
春季学期MATLAB期末作业 学院：机电工程学院 专业：机械制造设计及其自动化 学号： 班号： 姓名：
2013年春季学期 MATLAB 课程考查题 姓名: 学号： 学院：机电学院 专业：机械制造 一、必答题： 1.matlab常见的数据类型有哪些？各有什么特点? 常量：具体不变的数字 变量：会根据已知条件变化的数字 字符串：由单引号括起来的简单文本 复数：含有复数的数据 2.MATLAB中有几种帮助的途径？ （1）帮助浏览器：选择view菜单中的Help菜单项或选择Help菜单中的MATLAB Help菜单项可以打开帮助浏览器； （2）help命令：在命令窗口键入“help”命令可以列出帮助主题，键入“help 函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息； （3）lookfor命令：在命令窗口键入“lookfor 关键词”可以搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数 （4）模糊查询：输入命令的前几个字母，然后按Tab键，就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。 注意：lookfor和模糊查询查到的不是详细信息，通常还需要在确定了具体函数名称后用help命令显示详细信息。 3.Matlab常见的哪三种程序控制结构及包括的相应的语句？ 1.顺序结构：数据输入A=input(提示信息,选项) 数据输出disp(X) 数据输出fprintf(fid,format,variables) 暂停pause 或 pause(n) 2.选择结构： If语句： if expression （条件）
statements1（语句组1） else statements2（语句组2） End Switch 语句： switch expression （表达式） case value1 （表达式1） statement1（语句组1） case value2 （表达式2） statement2（语句组2） ... ... case valuem （表达式m） statementm（语句组m） otherwise statement （语句组） end 3.循环结构： For循环： for variable=expression(循环变量) statement（循环体） end While循环： while expression （条件<循环判断语句>） statement（循环体） end 4.命令文件与函数文件的主要区别是什么？
结构动力学哈工大版课后习题集解答
第一章 单自由度系统 1.1 总结求单自由度系统固有频率的方法和步骤。 单自由度系统固有频率求法有：牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法和能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力； （2） 利用牛顿第二定律∑=F x m ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用围：绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1） 对系统进行受力分析和动量距分析； （2） 利用动量距定理J ∑=M θ ,得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法： 适用围：所有的单自由度系统的振动。 解题步骤：（1）设系统的广义坐标为θ，写出系统对于坐标θ的动能T 和势能U 的表达式；进一步写求出拉格朗日函数的表达式：L=T-U ； （2）由格朗日方程 θ θ??-???L L dt )( =0，得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用围：所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。
解题步骤：（1）对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 和势能U 的表达式；进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const （2）将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即0) (=+dt U T d ，进一步得到系统的运动微分方程； （3） 求解该方程所对应的特征方程的特征根，得到该系统的固有频率。 1.2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法和步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个：衰减曲线法和共振法。 方法一：衰减曲线法。 求解步骤：（1）利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线，并测得周期和相邻波峰和波谷的幅值i A 、1+i A 。 （2）由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ， 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ， 因为ζ较小， 所以有 π δζ2= 。 方法二：共振法求单自由度系统的阻尼比。 （1）通过实验，绘出系统的幅频曲线， 如下图：
哈工大结构力学题库七篇(I)
第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0，其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。（X） 题1图题2图 2. 图示结构Q E影响线的AC段纵标不为零。（X） 3. 图示梁K截面的M K影响线、Q K影响线形状如图a、b所示。 4. 图示梁的M C影响线、Q C影响线形状如图a、b所示。 5. 图示梁的M C影响线、M B影响线形状如图a、b所示。 6. 图示结构M B影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。（X） 8. 用静力法作静定结构某量值的影响线与用机动法作该结构同一量值的影响线是不等价 的。（X） 9. 求某量值影响线方程的方法，与恒载作用下计算该量值的方法在原理上是相同的。（√） 10. 影响线是用于解决活载作用下结构的计算问题，它不能用于恒载作用下的计算。（X） 11. 移动荷载是指大小，指向不变，作用位置不断变化的荷载，所以不是静力荷载。（X） 12. 用静力法作影响线，影响线方程中的变量x代表截面位置的横坐标。（X） 13. 表示单位移动荷载作用下某指定截面的内力变化规律的图形称为内力影响线。（√） 14. 简支梁跨中截面弯矩的影响线与跨中有集中力P时的M图相同。（X） 15. 简支梁跨中C截面剪力影响线在C截面处有突变。（√） 16. 绝对最大弯矩是移动荷载下梁的各截面上最大的弯矩。（√） 17. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。（X） 18. 图示结构Q C影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。（√） 题19图 20. 用机动法作得图a所示Q B左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时，按梁内各截面得弯矩值竖标画出得图形，称为简支梁的弯
哈工大编译原理模拟试题
编译原理模拟试题 一、是非题(下列各题,你认为正确地,请在题干地括号内打“ √”,错地打“×”) 1、算符优先关系表不一定存在对应地优先函数.（） 2、数组元素地地址计算与数组地存储方式有关.（） 3、仅考虑一个基本块,不能确定一个赋值是否真是无用地.（） 4、每个文法都能改写为LL(1)文法.（） 5、对于数据空间地存贮分配,FORTRAN采用动态贮存分配策略.（） 二、填空题 1、从功能上说,程序语言地语句大体可分为（）语句和（）语句两大类. 2、扫描器地任务是从（）中识别出一个个（）. 3、所谓最右推导是指：（）. 4、语法分析最常用地两类方法是（）和（）分析法. 5、一个上下文无关文法所含四个组成部分是（）. 6、所谓语法制导翻译方法是（）. 7、符号表中地信息栏中登记了每个名字地有关地性质,如（）等等. 8、一个过程相应地DISPLAY表地内容为（）. 9、常用地两种动态存贮分配办法是（）动态分配和（）动态分配. 10、产生式是用于定义（）地一种书写规则. 三、名词解释 1、遍
2、无环路有向图(DAG) 3、语法分析 4、短语 5、后缀式 四、简述题 1、考虑下面程序 ………… Var a：integer； Procedure S(X)； Var X：integer； Begin a：＝a＋1； X：＝a＋X End； Begin a：＝5； S(a)； Print(a) End． 试问：若参数传递方式分别采取传名和传值时,程序执行后输出a地值是什么？ 2、画出C++中实数(不带正负号,可带指数部分)地状态转换图. 3、写出表达式(a＋b*c)/(a＋b)－d地逆波兰表示及三元式序列.
结构动力学
结构动力学试题 2016年4月 重庆交通大学结构工程硕士研究生考试 1.试述结构动力问题和静力问题的主要区别（10分） 答：结构静力学相比，动力学的复杂性表现在： （1）动力问题具有随时间而变化的性质； （2）数学解答不是单一的数值，而是时间的函数； （3）惯性力是结构内部弹性力所平衡的全部荷载的一个重要部分； （4）引入惯性力后涉及到二阶微分方程的求解； （5）需考虑结构本身的动力特性：刚度分布、质量分布、阻尼特性分布的影响。 2.什么是结构动力系统的阻尼？一般结构系统的阻尼有何特性？在结构分析中 阻尼问题的处理方法有哪些？（20分） 答：（1）结构在震动过程中的能量耗散作用称为阻尼； （2）阻尼的特性：a、阻尼耗能与质量（反映附属部分大小）和刚度（反映位移大小）有关。b、难以采用精确的理论分析方法； （3）对于多自由度体系：在结构动力分析中，通常从系统响应这个角度来考虑阻尼，而且能量的损耗是由外界激励来平衡的。一个振动系统可能存在多种不同类型的阻尼，一般来说，要用数学的方法来精确描述阻尼目前是比较困难的。因此，人们根据经验提出了一些简化模型，常用的阻尼模型有黏性阻尼和结构阻尼。黏性阻尼系统：黏性阻尼的特点是阻尼力和运动速度成真封闭。 在用振型叠加法进行分析时，能否将联立的运动方程化为解耦的一系列单自由度运动方程，将取决于阻尼矩阵的性质，即结构的振型是否关于阻尼阵满足正交条件。如果满足阻尼阵的正交条件，则采用振型叠加法分析时，就可以把多自由度体系的动力反应问题化为一系列单自由度问题求解；如果不满足阻尼阵的正交条件，则对位移向量用振型展开后，关于振型坐标的运动方程成为耦联的，必须联立求解，与解耦方程相比，增加了难度和计算量。 3.试述多自由度体系振型矩阵关于质量矩阵和刚度矩阵的正交性的意义，并写出广义正交性的表达式且加以证明。（20分） 答：（1）由振型关于质量、刚度正交性公式可知，i振型上的惯性力在j振型上作的虚功为0。由此可知，既然每一主振型相应的惯性力在其他主振型上不做功，那么它的振动能量就不会转移到别的主振型上去。换句话说，当一个体系只按某一主振型振动时，不会激起其他主振型的振动。这说明各个主振型都能单独出现，彼此线性无关。这就是振型正交的物理意义。一是可用于校核振型的正确性；二是在已知振型的条件下，可以通过折算质量与折算刚度计算对应的频率。而更主要的是任一同阶向量均可用振型的线性组合来表示，在受迫振动分析中，利用振型的正交性，在阻尼矩阵正交的假设下可使运动方程解藕. （2）振型正交性的证明在Clough书中应用的是Betti互易定理，就像D’Alember 原理一样考虑了惯性力，是运动学中功的互等定理。实际振型正交性的证明可
哈工大期末考试试题
哈工大2002年春季学期 材料力学期末考试试题（B 卷） 一、单选或多选题（每小题3分，共8小题24分） 1． 某点为平面应力状态（如图所示），该点的主应力分别为 A 501=σMPa 、02=σ、03=σ； B 501=σMPa 、502=σMPa 、03=σ； C 01=σ、502=σMPa 、03=σ； D 01=σ、02=σ、503=σ MPa 。 正确答案是 2． 关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述： 正确的是 。 A 有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 有应力不一定有应变，有应变不一定有应力；
C 有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 有应力一定有应变，有应变一定有应力。 3．下面有关体积应变的几个论述，正确的是 。 A 与平均应力成正比； B 与平均应力成反比； C 与三个相垂直面上的正应力之和有关； D 与平均应力无关。 4．下面有关应变能的几个论述，正确的是 。 A 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值无关； B 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值无关； C 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值有关； D 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值有关。 5．关于斜弯曲变形的下述说法，正确的是 。 A 中性层与挠曲线所在的面正交； B 中性轴过横截面的形心； C 挠曲线在载荷作用面内； D 挠曲线不在载荷作用面内。 6．应用莫尔积分dx EI x M x M l ? = ?) ()(解题时， A 单位力（广义）只能加在载荷作用点处； B 单位力（广义）只能加在欲求位移的点处； C 只能加单位集中力； D 只能加单位集中力偶。 正确的是 。 7．压杆的稳定性， A 与压杆所承受的轴向压力大小有关； B 与压杆的临界力大小有关； C 与压杆所承受的轴向压力大小无关； D 与压杆的临界力大小无关。 正确答案是 8． 自由落体冲击时的动荷系数， A 与被冲击物的刚度有关； B 与自由落体下落的高度有关； C 与被冲击物的刚度无关； D 与冲击刚发生时，自由落体下落的速度有关。 正确答案是
哈工大结构动力学作业_威尔逊_θ法
结构动力学大作业（威尔逊- 法） ： 学号： 班级： 专业：
威尔逊-θ法原理及应用 【摘要】在求解单自由度体系振动方程时我们用了常加速度法及线加速度法等数值分析方法。在多自由度体系中，也有类似求解方法，即中心差分法及威尔逊-θ法。实际上后两种方法也能求解单自由度体系振动方程。对于数值方法，有三个重要要求：收敛性、稳定性及精度。本文推导了威尔逊-θ法的公式，并利用MATLAB 编程来研究单自由度体系的动力特性。 【关键词】威尔逊-θ法 冲击荷载 阻尼比 【正文】威尔逊-θ法可以很方便的求解任意荷载作用下单自由度体系振动问题。实际上，当 1.37θ>时，威尔逊-θ法是无条件收敛的。 一、威尔逊-θ法的原理 威尔逊-θ法是线性加速度法的一种拓展（当1θ=时，两者相同），其基本思路和实现方法是求出在时间段[],t t t θ+?时刻的运动，其中1θ≥，然后通过插得到i t t +?时刻的运动（见图 1.1）。 图 1.1 1、公式推导 推导由t 时刻的状态求t t θ+?时刻的状态的递推公式： 对τ积分
{}{}{}{}{}{})(623 2 t t t t t t t y y t y y y y &&&&&&&-?+++=?++θτ θτττ {}{}{}{}{})2(6)(2t t t t t t t y y t y t y y &&&&&+?+?+=?+?+θθθθ {}{}{}{}{}t t t t t t t y y t y y t y &&&&&26 )()(62-?--?=?+?+θθθθ []{}{} {}[]{}{}{}[]{}{}{})223()26)(6( )(2t t t t t t t t t t y t y y t c y y t y t m P P P R &&&&&&?++?++?+?+-+=?+θθθθθ 2、MA TLAB 源程序： clc;clear; K=input('请输入结构刚度k(N/m)'); M=input('请输入质量(kg)'); C=input('请输入阻尼(N*s/m)'); t=sym('t');%产生符号对象t Pt=input('请输入荷载); Tp=input('请输入荷载加载时长(s)'); Tu=input('请输入需要计算的时间长度(s) '); dt=input('请输入积分步长(s)'); Sita=input('请输入θ'); uds=0:dt:Tu;%确定各积分步时刻 pds=0:dt:Tp; Lu=length(uds); Lp=length(pds); if isa(Pt,'sym')%荷载为函数 P=subs(Pt,t,uds); %将荷载在各时间步离散 if Lu>Lp P(Lp+1:Lu)=0; end elseif isnumeric(Pt)%荷载为散点 if Lu<=Lp
哈工大2012年接口程序考试题
哈工大 2012年秋季学期 接口技术 (A) 试题 一、 用并行接口8255A （基址300H ）实现对16个LED 的控制。此16个LED 构成一个圆环，使得所有灯两亮两灭连续，并每隔一定时间（可调用delay ）顺时针游走（可看成同时右移一位）。请画出硬件电路图，并编写完整程序。（20分） 答：数据、控制、地址、译码各1分、PA3分，PB3分 本题可以灵活，只要组够16个输出即可
.MODEL SMALL .STACK .CODE START: MOV AX,@DATA MOV DS,AX MOV DX,303H MOV AL,10000000B OUT DX,AL ;初始化8255（2分） MOV AX,0CCCCH ;初始灯状态两亮两灭（1分）L: MOV DX,300H ;PA OUT DX,AL ;（2分） INC DX ;PB MOV AL,AH OUT DX,AL ;（2分） ROR AX,1 ;循环右移1位;（2分） CALL DELAY JMP L MOV AX,4C00H INT 21H ;总体结构1分 END START
二、采用Intel8253（基址300H）制作定时炸弹，要求90000个CLK后， 定时炸弹爆炸。请设计软硬件系统。（10分）。 答：可以双计数器级联，也可以３个计数器级联。只要处置乘积90000即可 画图10分： 与CPU连接部分4分：数据总线、控制总线、地址总线、译码各1分 IO部分6分：Gate：1分，CLK各1分，OUT各1分（两片）。3片式可以酌情给分 （8253计数器级联的选择可以灵活，都算正确）
哈工大结构力学题库一章
第一章平面体系的几何组成分析 一判断题 1. 图示体系是几何不变体系。（） 题1图题2图题3图题4图 2. 图示体系为几何可变体系。（） 3. 图示体系是几何不变体系。（） 4. 图示体系是几何不变体系。（） 5. 图示体系是几何不变体系。（） 题5图题6图题19图题20图 6. 图示体系为几何不变有多余约束。（） 7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结 构。（） 8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了 这些约束必需满足的条件。（） 9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。 （） 10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。( ) 11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。( ) 12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。( ) 13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。( ) 14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。（） 15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。（） 16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。（） 17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。（） 18. 若体系计算自由度W<0，则它一定是几何可变体系。（） 19. 在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。（） 20. 图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。（） 21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。（） 22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。（） 23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。（） 24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。（） 题24图 二选择题
哈工大大学物理试题汇编
大学物理期末考题(A) 2003年1月10日 得分__________ 班级_________姓名_________学号___________ 序号____________ 注意：（1）共三张试卷。（2）填空题★空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要排出必要的方程，解题的关键步骤，这都是得分和扣分的依据。（3）不要将订书钉拆掉。(4)第4、5页是草稿纸。 一、选择题 1、在宽度a =0.05mm 的狭缝后置一焦距f 为0.8m 的透镜， 有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x =1.6cm 的P 处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm _____________ 1、在宽度a =0.05mm 的狭缝后置一焦距f 为0.8m 的透镜，有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x =1.6cm 的P 处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm 选_____B ______ λ θθk a f x ==sin kf ax =?λ 2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16 级明条纹所占的面积之比约为 (a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9 选_____________ 2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为 (a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9 选_____C ______ 明：2 ) 12(λ -= k R r , 暗：λRk r = , λπR S S k k =-+1 3、用频率为ν的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为k E ，若改用频率 2ν的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为 （a ）k E 2 (b) k E h -ν (c) k E h +ν (d) k E h -ν2 选_____________
结构动力学论文
《结构动力学》 课程论文 任课老师:许凌云 专业:水利水电工程姓名: 班级: 学号:
结构动力学在房屋建筑抗震减震隔振中的作用 姓名 专业 中文摘要：结构动力学是一门研究结构在荷载作用下的响应规律的学科。虽然在短短的几周时间内学习这门课程，但还是了解到结构动力学在水利工程方面的一些应用，在这里浅谈结构动力学在房屋抗震减震隔振中的作用。 关键词：结构动力学，房屋建筑，抗震，减震，隔振 正文： 结构动力学着重研究结构对于动荷载的响应（如位移、内力、速度、加速度等时间的历程），以便确定结构的承载能力和动力学特性，或为改善结构的性能提供依据。然而，在房屋抗震减震方面，结构动力学既是抗震设计的基础，又是减震隔振的理论依据。 对于动荷载，如果荷载的大小、方向、和作用点随时间变化，使得质量运动加速度所以起得惯性力与荷载相比大到不可忽视时，则称为动荷载。如引起基础震动的地震作用，而地震作用引起地面运动通过基础传给上部结构，使之产生惯性力，而此惯性力往往可以达到较高的水平。地震力是典型的动力作用，在此对结构动力学在房屋建筑抗震、减震、隔振方面的作用做简单分析。从房屋结构抗震设计的角度对房屋建筑的抗震设计进行了分析探讨,对于进一步提高我国房屋建筑的结构抗震设计水平及其应用水平具有一定借鉴意义.
一、建筑结构抗震的前景 目前房屋建筑抗震设计中存在的问题：我国房屋建筑的结构材料一直以钢筋混凝土为主。随着设计思想的不断更新,结构体系日趋多样化,房屋建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂,出现了许多超高超限钢筋混凝土建筑,这就给房屋建筑的结构分析与设计提出了更高的要求。尤其是在抗震设防地区,如何准确地对这些复杂结构体系进行抗震分析以及抗震设计,已成为房屋建筑研究领域的主要课题之一。 近年来,许多科研和软件设计人员对房屋建筑结构进行的大量的分析与研究,目前我国已有多种房屋建筑结构分析设计软件,如中国建筑科学研究院结构所研制的TBSA、TAT、SATWE,清华大学建筑设计研究院研制的TUS,广东省建筑设计研究院研制的广厦CAD等,为房屋建筑的结构分析与抗震设计提供了方便、高效的计算分析手段。但是,在房屋建筑功能等要求复杂多样化的今天,工程设计中经常会遇到一些问题,如果简单地直接应用设计软件计算设计,可能会出现不必要的浪费,有的甚至造成工程事故,这就要求结构工程师不断积累经验,运用概念设计的原则,结合理论分析与试验数据对具体工程一些特殊问题具体分析、具体处理。 二、房屋建筑结构抗震的设计 2 . 1 设计阶段的结构动力特性分析 房屋建筑进入初步设计阶段后,首先按方案阶段确定的
哈工大结构力学题库七章
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第七章影响线 一判断题 1. 图示梁AB与A0B0，其截面C与C0弯矩影响线和剪力影响线完全相同。 6. 图示结构MB影响线的AB段纵标为零。 7. 图示梁跨中C截面弯矩影响线的物理意义是荷载P=1作用在截面C的弯矩图形。 18. 图示结构QC影响线的CD段为斜直线。 19. 图示结构K断面的剪力影响线如图b所示。<√） 题19图 20. 用机动法作得图a所示QB左结构影响线如图b。 题20图题21图 21. 图示结构a杆的内力影响线如图b所示 22. 荷载处于某一最不利位置时，按梁内各截面得弯矩值竖标画出 得图形，称为简支梁的弯矩包络图。 哈工大2010年春季学期 现代控制理论基础试题A答案 题号一二三四五六七八卷面分作业分实验分总分 满分值10 10 10 10 10 10 10 10 80 10 10 100 得分值 第1页（共8页） 班号 姓名 一．（本题满分10分） 如图所示为一个摆杆系统，两摆杆长度均为L，摆杆的质量忽略不计，摆杆末端两个质量块（质量均为M）视为质点，两摆杆中点处连接一条弹簧， 1 θ与 2 θ分别为两摆杆与竖直方向的夹角。当 12 θθ =时，弹簧没有伸长和压缩。 水平向右的外力() f t作用在左杆中点处，假设摆杆与支点之间没有摩擦与阻 尼，而且位移足够小，满足近似式sinθθ =，cos1 θ=。 （1）写出系统的运动微分方程； （2）写出系统的状态方程。 【解】 （1）对左边的质量块，有 () 2 111211 cos sin sin cos sin 222 L L L ML f k MgL θθθθθθ =?-?-?- 对右边的质量块，有 () 2 21222 sin sin cos sin 22 L L ML k MgL θθθθθ =?-?- 在位移足够小的条件下，近似写成： () 1121 24 f kL ML Mg θθθθ =--- () 2122 4 kL ML Mg θθθθ =-- 即 112442k g k f M L M ML θθθ??=-+++ ??? 21244k k g M M L θθθ??=-+ ??? （2）定义状态变量 11x θ=，21x θ=，32x θ=，42x θ= 则 12 2133441344244x x k g k f x x x M L M ML x x k k g x x x M M L =?? ???=-+++ ???? ? =????=-+? ????? 或写成 11 22334401 000014420001000044x x k g k x x M L M f ML x x x x k k g M M L ? ? ?? ?????????? ??-+???? ? ??????????=+??? ?????? ??????????????????? ????-+?? ? ? ?????? ? 二．（本题满分10分） 设一个线性定常系统的状态方程为= x Ax ，其中22R ?∈A 。 若1(0)1?? =??-??x 时，状态响应为22()t t e t e --??=??-?? x ；2(0)1??=??-??x 时，状态响应为 2()t t e t e --?? =??-?? x 。试求当1(0)3??=????x 时的状态响应()t x 。 【解答】系统的状态转移矩阵为()t t e =A Φ，根据题意有 221()1t t t e t e e --????==????--???? A x 22()1t t t e t e e --????==????--???? A x 合并得 221 2211t t t t t e e e e e ----????=????----?? ??A 习题 2.1 一个重型工作台由扁钢支柱支撑（图P2.1），其侧向振动固有周期为0.5秒。当一个50磅力的平板固定在其表面时，侧向振动固有周期延长到0.75秒。工作台的重量和侧向刚度为多少？ 图P2.1 2.2 一个重400磅力的电磁铁悬挂在刚度为100磅力/英寸的弹簧下端(图P2.2a )，吸起200磅力的废铁(图P2.2b )。试确定电流切断废铁掉落时（图P2.2c ）的运动方程。 图P2.2 2.3 质量为m 的块体被弹簧和挡块共同支撑处于静止状态(P2.3)。在图示位置，弹簧中的力为m g /2。t = 0时，挡块旋转，突然释放质量块。试确定质量块的运动。 图P2.3 2.4 如图P2.4示的木块重量为10磅力，弹簧刚度为100磅力/英寸。一个重0.5磅力的子弹以60英尺/秒的速度射入木块，并嵌在里面。试确定因而发生的木块运动u (t )。 图P2.4 2.5 质量为1m 的块体1悬挂于刚度为k 的弹簧上，处于静力平衡。另一个质量为2m 的块体2从高度h 处落下粘在块体1上并无回弹(P2.5)。试确定从m 和k 的静平衡位置算起的后续运动u (t )。 图P2.5 2.6 一个仪器的包装可如图P2.6所示模拟。在图中，质量为m 由总刚度为k 的弹簧约束的仪器被置于一箱子内。m =10磅力/g ，k =50磅力/英寸。箱子意外地从离地3英尺的高处掉下。假定接触没有弹跳，试确定箱子内部包装的最大位移和仪器的最大加速度。 图P2.6 2.7 考虑一个重200磅力的跳水者站在悬出3英尺的跳板端部。跳水者以2赫兹的频率振荡，跳板的弯曲刚度EI 为多少？ 2.8 试证明：由初位移(0)u 和初速度(0)u 引起的临界阻尼体系的运动为 2.9 试证明：由初位移(0)u 和初速度(0)u 引起的过阻尼体系的运动为 式中，D ωω'= 2.10 试推导粘滞阻尼单自由度体系由初速度()0u 引起的，在如下三种情况下的位移反应方程：(a) 欠阻尼体系; (b) 临界阻尼体系; (c) 过阻尼体系。画出()()0n u t u ω÷随n t T 变化在0.1,1ζ=和2情况下的图形。 2.11 阻尼比为ζ的体系作自由振动，试确定初速度为零，位移幅值减少到初始幅值的10%时所需的周期数。 2.12 若粘滞阻尼比为(a)0.01ζ=，(b)0.05ζ=，(c)0.25ζ=时，相邻振幅的比值为多少？ 2.14 一个汽车的竖向悬挂体系被理想化为粘滞阻尼单自由度体系。在汽车为3000磅力的重量作用下，悬挂体系有2英寸的变形。悬挂体系被设计成为临界阻尼体系。 (a) 计算悬挂体系的阻尼系数和刚度系数。 20XX年秋季嵌入式系统课程复习提纲 整理人：工大A02-6068寝FuriO .C Chapter 1 1、嵌入式系统的定义，嵌入式系统的体系结构，嵌入式系统的组成，嵌入式系 统的特点。 定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、重量、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之，就是含有处理器的专用软硬件系统，具有自主信息处理能力。 体系结构：硬件层->中间层->操作系统层->应用层 硬件层：嵌入式处理器、储存器系统、中断控制器、定时/计时器、DMAC、UART、USB控制器、LCD控制器 中间层：板级支持包 操作系统层：嵌入式操作系统（文件子系统、图形子系统、网络子系统、其他应用模块） 应用层：用户应用程序 组成：嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统、用户应用软件系统四部分组成。 特点：嵌入专用、综合性强、设计高效、程序固化、需要独立开发系统、生命周期长、可靠性高、成本低、资源受限、功耗低。 2、嵌入式处理器的结构：哈佛结构Vs冯诺依曼结构。 哈佛结构：将程序指令和数据分开储存结构；存储器地址独立编址、独立访问；四总线制提高吞吐率（程序、数据分别有相对独立的数据和地址总线）；取值与执行能力并行。 冯诺依曼结构：指令存储器与数据存储器一体化设计；指令地址和数据地址统一编制；高速运算时，存储传输通道有瓶颈。 3、信息存储中的大端模式，小端模式。ARM处理器支持哪种模式？ 大端储存：低地址储存字数据的高字节。 小端储存：低地址储存字数据的低字节。 arm处理器支持这两种储存模式。 4、嵌入式处理器的分类及性能特点。 分类：嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统 ～微处理器：嵌入式处理器 保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。 ～微控制器（单片机）：和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于哈尔滨工业大学《现代控制理论基础》考试题A卷及答案
哈工大结构动力学考试题
哈尔滨工业大学嵌入式系统课程考试知识点整理