中南大学机械振动考试简答题题库.pdfVIP

1、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。 2、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 ce 2m n ，大于或等于该阻尼值，系统的运动 不是振动，而是一个指数衰运动； 阻尼比是 c / ce 3、简述无阻尼单自由度系统共振的能量集聚过程。 答：无阻尼单自由度系统受简谐激励时， 如果激励频率等于系统 固有频率，系统将发生共振； 外力对系统做的功全部转成系统的机械能即振动的能量； 外力持续给系统输入能量， 使系统的振动能量直线上升， 振幅逐 渐增大； 无阻尼系统共振时，需要一定的时间积累振动能量。 4、什么是共振，并从能量角度简述共振的形成过程。 答：当系统的外加激励与系统的固有频率接近时候， 系统发生共 振；共振过程中， 外加激励的能量被系统吸收， 系统的振幅逐渐加大。 5、简述线性系统在振动过程中动能和势能之间的关系。 答：线性系统在振动过程中动能和势能相互转换， 如果没有阻尼， 系统的动能和势能之和为常数。 6、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。 7、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； 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 2 d n 1 ； 共振的角度看， 随着系统能量的增加、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。 8、简述线性多自由度系统动力响应分析方法。 答：多自由度系统在外部激励作用下的响应分析称为动力响应分 析； 常用的动力响应分析方法有振型叠加法和变换方法 （傅里叶变换 和拉普拉斯变换） ； 当系统的质量矩阵、 阻尼矩阵、刚度矩阵可以同时对角化的时候， 可以把系统的运动微分方程解耦， 得到一组彼此独立的单自由度运动 微分方程，求出这些单自由度微分方程的解后，采用振型叠加，即可 得到系统的动力响应。 傅里叶变换或拉普拉斯变换就是对各向量做傅里叶变换和拉普 拉斯变换， 得到系统的频响函数矩阵或传递函数矩阵， 然后进行傅里 叶逆变换或拉普拉斯逆变换得到系统的响应。 9、简述确定性振动和随机振动的区别，并说明工程上常见 的随机过程的数字特征有哪些；各态遍历随机过程的主要特点。 答：一个振动系统的振动，如果对任意时刻，都可以预测描述