振动测试技术复习题

1．与下面的振动曲线对应的解为（ ）。

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（ ）。

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（ ）。

5．下图对应的是（ ）

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

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（ ）。

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=（ ）。

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。

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）。

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）。

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。

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（ ）。

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。

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 =（）。

44．下图所示的里沙茹图中，ωx∶ωy =（）。

45．下图所示的里沙茹图中，ωx∶ωy =（）。

46．下图所示的里沙茹图中，ωx∶ωy =（）。

47．下图所示的里沙茹图中，ωx∶ωy =（）。

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（）。

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（）。

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（）。

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（ ）。

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（ ）。

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。

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。

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。

其物理意义是。

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）

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（）。

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。