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振动测试技术复习题

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1.与下面的振动曲线对应的解为( )。

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A .x =pt e -(X 1+X 2t )

B .x =X m sin pt

C .x =X )1sin(2αξ+--pt e nt

D .x =X )1sin(2αξ+-pt e nt

2.简谐振动x=X m sin ()αω+t 的位移幅值为( )、速度幅值为( )、加速度幅值为( )。

3.在下图所示的单自由度无阻尼自由振动系统中,m=10千克,k=250牛顿·米-1,则系统的固有频率为( )。

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4.在下图所示的单自由度有阻尼振动系统中,m=10千克,k=250牛顿·米-1,则系统

的固有频率为( )。

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5.下图对应的是( )

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A .过阻尼

B .欠阻尼

C .临界阻尼

6.衰减系数为( )。

A .n =m r 2

B .n =r m 2

C .n =m

r 2 7.相对阻尼系数为( )。

A .p n =ξ

B .n p =ξ

C .p

r =ξ 8.简谐振动x=X m sin ()αω+t 的位移初相位为( )、速度初相位为( )、加速度初相位为( )。

9.有一振动波形,经傅立叶分解后其表达式为

t a t a t a t a x 11114sin 83sin 42sin 24sin ωωωπω+++??? ?

?-= 请画出其幅频图和相频图。

10.有限的周期振动x=x (t )= x (t+T )可以分解成

∑∞

=-+=110)1,2,3=( )sin()(n n n n t n X X t x φω

其中:ω1叫做( ),X 0叫做( ),X 1 sin (ω1t -φ1)叫做( ), X n sin (n ω1t -φn )叫做( ),n ω1叫做( )。

11.简谐振动的峰值为X p ,有效值为X rms ,绝对值的平均值为X av 。则X rms =( )X av =( )X p 。

12.从强度性破坏的角度来看,下图的两个波形产生的效果( )。

A .相同

B .不相同

C .不一定

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13.振动试验系统由( )、( )、( )三部分组成。

14.振动测试常用数据和结果有( ),( ),( ),( ),( )等。

15.请画出振动试验系统的示意图。

16.什么是相对拾振?什么是绝对拾振?

17.如下图所示的机械式测振仪,振动体的振动量为1mm ,记录值为2.5mm ,该测振系统的灵敏度为( )。

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18.设下图所示的惯性式传感器相对于壳体的位移为x =x (t )(以其静平衡位置为0点),

振动体的位移为y =Y m sin ωt ,要想把该惯性式拾振器用做位移计。则振动体的振动频率ω与惯性式传感器的固有频率p 应满足( ),此时有:x=( )。

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惯性式传感器

19.简述相对阻尼系数ζ对位移拾振器性能的影响

20.一个位移式惯性传感器,测量时可允许5%的误差,若选ζ=0.6时,使用频率下限是多少?若选ζ=0.7时,使用频率下限又是多少?

21.一个位移式惯性传感器,若允许相角差不超过10°,则当ζ=0.6时,使用频率下限是多少?若选ζ=0.7时,使用频率下限又是多少?。

22.设下图所示的惯性式传感器相对于壳体的位移为x=x(t)(以其静平衡位置为0点),振动体的位移为y=Y m sinωt,要想把该惯性式拾振器用做加速度计。则振动体的振动频率ω与惯性式传感器的固有频率p应满足(),此时有:x =()。

23.惯性式传感器作为加速度计使用时,被测振动频率不能高于某个值,这个值称为()。

24.加速度计要求固有频率p高(一般是20Hz),而p增高会使灵敏度()。因此固有频率的选择要()。

24.简述相对阻尼系数对加速度计性能的影响。

25.若允许惯性式加速度计测量的幅值误差不大于2%,当ζ=0.65时,使用频率上限是多少?当p = 20kHz时,可测的圆频率是多少?。

26.下图是惯性式加速度计的幅频特性曲线和相频特性曲线。请根据这两个图来选择相对阻尼系数ζ,并说明理由。

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加速度计的幅频特性曲线加速度计的相频特性曲线

27.下图为动圈型磁电式速度拾振器的结构图,请详细说明其工作原理(要有必要的公式推导)。

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速度拾振器结构图

28.下图为压电式加速度计的结构图,请详细说明其工作原理(要有必要的公式推导)。

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压电式加速度计结构 §3.6 应变计式加速度传感器

29.下图为应变计式加速度传感器的结构图,简述其工作原理。

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应变计式加速度传感器结构 30.简述测量周期振动信号时产生波形畸变的原因。

31.限制位移计型(包括速度计)传感器测量信号的幅值畸变的条件是( ),限制位移计型(包括速度计)传感器测量信号的相位畸变的条件是( )。

32.用位移计型传感器测量周期信号,取传感器的相对阻尼系数ζ=0.6,求T

π2>2.76p 时的幅值误差。

33.用位移计型传感器测量周期信号,取传感器的相对阻尼系数ζ=0.7,求T

π2>2.13p 时的幅值误差。

34.用位移计型传感器测量周期信号,取传感器的相对阻尼系数ζ=0.6,若想使相位误

差在10°以下,则应使T

π2>( )。 35.用位移计型传感器测量周期信号,取传感器的相对阻尼系数ζ=0.7,若想使相位误

差在10°以下,则应使T

π2>( )。 36.如何限制加速度计信号畸变?

37.闪光测频法是利用人眼视觉暂留的生理现象来进行振动频率测量的。在下图所示的转盘上贴有反光标志,以一定的频率转动。改变闪光灯的闪光频率,使反光标志看起来成为固定在某一位置不动的一个光点,此时,从闪光频率仪上读出的频率为f 1,则转盘的旋转频率为( )。如果有n 个光点固定不动(n 为正整数),则转盘的旋转频率为( )。

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闪光测频法示意图

38.位移导纳=(),表示()产生的()。

速度导纳=(),表示()产生的()。

加速度导纳=(),表示()产生的()。

位移阻抗=(),表示()产生的()。

速度阻抗=(),表示()产生的()。

加速度阻抗=(),表示()产生的()。

39.下图为阻抗头的结构图,简述用它测量加速度阻抗、速度阻抗和位移阻抗的方法。

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阻抗头结构图

40.简述机械振动基本参量测量的步骤。

41.简述用里沙茹图形法测振动频率的方法,并写出相应的算式及测试接线示意图。

42.在用里沙茹图形法测振动频率的过程中,如果x轴及y轴同时输入的两个信号的相位差为0°,则里沙茹图是();如果相位差为90°,则里沙茹图是()。

43.下图所示的里沙茹图中,ωx∶ωy =()。

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44.下图所示的里沙茹图中,ωx∶ωy =()。

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45.下图所示的里沙茹图中,ωx∶ωy =()。

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46.下图所示的里沙茹图中,ωx∶ωy =()。

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47.下图所示的里沙茹图中,ωx∶ωy =()。

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48.用示波器测两个同频简谐振动的相位差可以用()法和()法。

49.简述用示波器测两个同频简谐振动的相位差的直接比较法的步骤,并导出相应的公式。

50.下图为用示波器测两个同频简谐振动的相位差时得到的x轴及y轴同时输入的两个信号的波形图,量得ac=8cm,ab=40cm,则两信号的相位差为()。

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50.下图为用示波器测两个同频简谐振动的相位差时得到的x轴及y轴同时输入的两个信号的波形图,量得2h=36cm,2A=48cm,则两信号的相位差为()。

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51.下图为用示波器测两个同频简谐振动的相位差时x轴及y轴同时输入的两个信号合成得到的椭圆,量得A=6cm,B=5cm,则两信号的相位差为()。

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51.下图为用示波器测两个同频简谐振动的相位差时x 轴及y 轴同时输入的两个信号合

成得到的椭圆,IJKL 是椭圆的外切矩形,量得OW=4cm ,OV=12cm ,则两信号的相位差为( )。

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52.下图为用示波器测两个同频简谐振动的相位差时x 轴及y 轴同时输入的两个信号合

成得到的椭圆,IJKL 是椭圆的外切正方形,则两信号的幅值( ),量得WW ‘=6cm ,OV=5cm ,则两信号的相位差为( )。

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53.单自由度系统受激振动的稳态解为)sin(ψω+=t B x ,其中22220)2()(ωωn p m F B +-=,????

??--=-2212ωωψp n tg 。请分别导出位移幅值的极值条件、速度幅值的极值条件和加速度幅值的极值条件,并说明在什么条件下这三个极值条件相同。

56.简述用速度共振的相位判别法测量系统的固有频率的原理和方法。

57.在下图所示的电动式激振台中,把被测物安装(固定)在振动台的台面上,启动振动台,使被测系统和台面一道做正弦振动。设被测物的质量为m,振动台台面的质量为M,当M>>m时,怎样测量振动体的固有频率?导出相应的公式,并根据公式说明测量方法。

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58.在下图所示的电动式激振台中,把被测物安装(固定)在振动台的台面上,启动振动台,使被测系统和台面一道做正弦振动。设被测物的质量为m,振动台台面的质量为M,当m≈M时,怎样测量振动体的固有频率?导出相应的公式,并根据公式说明测量方法。

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59.什么叫反共振?在下图所示的电动式激振台中,被测物的质量为m,振动台台面的质量为M,当m≈M时,怎样利用反共振测被测系统的固有频率?

60.简述用自由振动衰减法测振动系统的衰减系数n、相对阻尼系数ζ。和固有频率p 的原理和方法。

61.下图为单自由度系统的自由衰减振动响应曲线,其中A1=3mm,A2=1.5mm,T d =0.1s,求振动系统的衰减系数n、相对阻尼系数ζ。和固有频率p。

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其物理意义是。

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位移放大因子曲线

61.简述用半功率点法测振动系统衰减系数的原理和方法。导出相应的公式。

62.下图为单自由度系统受激振动时的位移放大因子曲线,图中的ω1=20rad/s,ω2=32rad/s,则振动系统的衰减系数为。

位移放大因子曲线

63.简述用共振法测振动系统阻尼系数的原理和方法。导出相应的公式。

64.用共振法测振动系统的阻尼系数时,发生速度共振时速度幅值为20m/s,激振力幅

值为50N,则振动系统阻尼系数为()。

65.用共振法测振动系统的阻尼系数时,将力信号接到示波器的纵轴,而将位移响应接到横轴,发生共振时得到的正椭圆如下图所示,其长轴端点A的坐标为1mm,短轴端点B的坐标为6.28N,此时激振力的频率为50Hz,则振动系统阻尼系数为()(取π= 3.14)

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66.用共振法测振动系统的阻尼系数时,将力信号接到示波器的纵轴,而将速度响应接到横轴,发生共振时得到图形如下图所示,测得该直线上A点的坐标为(20m/s,50N),则振动系统阻尼系数为()。

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67.简述测取系统质量和刚度的附加质量法的原理和步骤。并导出相应的公式(分m

?<<m和m

?≈m,两种情况讨论)。

68.用附加质量法测振动体的质量和刚度,振动体的固有频率为50rad/s,附加的微小质量为0.1千克,所引起的系统的固有频率增量为1rad/s,求该系统的质量和刚度。

69.用附加质量法测振动体的质量和刚度,采用较大的附加质量,振动体的固有频率为50rad/s,附加的微小质量为1千克,所引起的系统的固有频率增量为1rad/s,求该系统的质量和刚度。

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