2016年《振动测试实验》综合练习题 (2)
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振动光谱和能谱仪习题完整含答案版(2016)振动光谱和能谱仪习题(2016)一.选择题1.红外光谱是()A:分子光谱B:原子光谱C:吸光光谱D:电子光谱E:振动光谱2.当用红外光激发分子振动能级跃迁时,化学键越强,则(A:吸收光子的能量越大B:吸收光子的波长越长C:吸收光子的频率越大D:吸收光子的数目越多E:吸收光子的波数越大3.在下面各种振动模式中,不产生红外吸收的是()A:乙炔分子中对称伸缩振动B:乙醚分子中不对称伸缩振动C:CO2分子中对称伸缩振动D:H2O分子中对称伸缩振动E:HCl分子中H-Cl键伸缩振动4.下面五种气体,不吸收红外光的是()A:H2O B:CO2 C:HCl D:N25 分子不具有红外活性的,必须是()A:分子的偶极矩为零B:分子没有振动C:非极性分子D:分子振动时没有偶极矩变化E:双原子分子6.预测以下各个键的振动频率所落的区域,正确的是()A:O-H伸缩振动数在4000~2500cm?1B:C-O伸缩振动波数在2500~1500cm?1 )C:N-H弯曲振动波数在4000~2500cmD:C-N伸缩振动波数在1500~1000cmE:C≡N伸缩振动在1500~1000cm?1?1?17.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者是()A:乙烷中C-H键,k?5.1?105达因?cm?1B: 乙炔中C-H键, k?5.9?105达因?cm?1C: 乙烷中C-C键, k?4.5?105达因?cm?1D: CH3C≡N中C≡N键, k?17.5?105达因?cm?1E:蚁醛中C=O键, k?12.3?105达因?cm?18.基化合物中,当C=O的一端接上电负性基团则()A:羰基的双键性增强B:羰基的双键性减小C:羰基的共价键成分增加D:羰基的极性键成分减小E:使羰基的振动频率增大9.以下五个化合物,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是(A:B:C:D: E:10.共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变()A:使双键电子密度下降B:双键略有伸长C:使双键的力常数变小D.使振动频率减小E:使吸收光电子的波数增加11.下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是())A:D:B: E:C:12.下面四个化合物中的C=C伸缩振动频率最小的是()A:B: C:D:13.两个化合物(1),(2)的谱带是()?1A(1)式在~3300cm有吸收而(2)式没有B:(1)式和(2)式在~3300cm都有吸收,后者为双峰C:(1)式在~2200cm有吸收D:(1)式和(2)式在~2200cm都有吸收E: (2)式在~1680cm有吸收?1?1?1?1如用红外光谱鉴别,主要依据14.合物在红外光谱的3040~3010cm及1680~1620cm区域有吸收,则下面五个化合物最可能的是()?1?1A: B:C:D:E:15. 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为()A 玻璃B 石英C 卤化物晶体D 有机玻璃16. 预测H2S分子的基频峰数为()(A)4 (B)3 (C)2 (D)117. CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的()(A)υC-C (B)υC-H (C)δasCH (D)δsCH18. 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰,这是因为()(A)诱导效应(B)共轭效应(C)费米共振(D)空间位阻19. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目()A 0B 1C 2D 320. 红外光谱法, 试样状态可以()A 气体状态B固体, 液体状态C 固体状态D 气体, 液体, 固体状态都可以21. 红外吸收光谱的产生是由()A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动-转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁22. 色散型红外分光光度计检测器多()A 电子倍增器B 光电倍增管C 高真空热电偶D 无线电线圈23. 一个含氧化合物的红外光谱图在3600~3200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的()A CH3-CHOB CH3-CO-CH3C CH3-CHOH-CH3D CH3-O-CH2-CH324. 某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收,在红外光谱中有如下吸收峰:3300-2500 cm-1(宽峰),1710 cm-1,则该化合物可能是()A、醛B、酮C、羧酸D、烯烃25.在红外光谱分析中,用KBr制作为试样池,这是因为:( )A KBr 晶体在4000~400cm-1 范围内不会散射红外光B KBr 在4000~400 cm-1 范围内有良好的红外光吸收特性C KBr 在4000~400 cm-1 范围内无红外光吸收D 在4000~400 cm-1 范围内,KBr 对红外无反射26.下面给出某物质的部分红外光谱(如图),已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ,试问哪一结构与光谱是一致的,为什么?结构Ⅱ。
第七章振动测试一、填空题1振弦式传感器是以作为敏感元件,其与其的大小,因而弦的能表征的大小。
2 振弦式传感器中,将待测力作用在,改变弦的大小,因而弦的变化能表征 __________ 的大小。
3 振弦式传感器主要由 _______ 、_______ 、 _______ 、_______ 、 ______ 等组成。
4 振弦式传感器中,待测力通过改变弦的张紧力。
激励器供给弦使弦。
拾振器将弦的转换成的电信号输出。
振弦把的变化转换成的变化。
5振弦式传感器中,激励振弦自由振动的方式有和两种。
6振弦式传感器的间歇激励中,只有和,既作为,又作为。
7采用电流法连续激励的振弦式传感器中,传感器与______ 组成振荡器。
__________ 作为振荡器的正反馈网络。
8采用电磁法连续激励的振弦式传感器中有两套线圈和永久磁铁,一个作____________________ ,一个作。
9振筒式压力传感器结构上主要有、、、。
10振筒压力传感器中,激励线圈和拾振线圈通过耦合,与和反馈网络组成一个以为谐振频率的系统。
11振筒式压力传感器中,若让它的振动频率越高,器振也越。
因而,通常振筒总是在它 ________________ 下 __________ 振动。
12振筒式传感器中振筒振动起来后,由于振筒是磁路中的一部分,它的振动改变了磁路中______________ 的大小,引起_______ 的变化,在拾振线圈中产生 ________ 。
13 振筒式压力传感器中,在振筒材料、尺寸一定情况下,____________________________ 只与振筒刚度有关,而这时的刚度只与筒壁有关。
故与成单值函数关系,这时测量_________ 的变化,即可确定筒内的________________ 。
14 振筒式传感器中的振筒换成 ______________________ ,激励器和拾振器放在_________ ,就成为振管式传感器,用于测量。
振动考试试卷一、选择题:(30分)在正确的答案后面打对号。
1、以下那些因素会引发轴承使用寿命达不到设计要求?(1)润滑不良(2)不对中(3)过载(4)转动惯量不平衡(5)轴承座松动(6)转速过低2、最简单的周期振动称为:(1)简谐振动(2)阻尼震动(3)共振3、振动三要素包括:振幅、()和()(1)时间(2)频率(3)相位4、简谐振动公式:F=kx,k反映了系统的:(1)刚度(2)挠度(3)硬度5、振动问题都可以简化为一个含有基本参数m()、c(阻尼)、k(刚度)的系统模型。
(1)m(质量)(2)T(惯量)(3)F(外力)6、以下三种振动传感器哪一种响应最快?(1)位移型(2)速度型(3)加速度型7、两种分析振动的基本频谱是时域谱和()(1)质量谱(2)频域谱(3)色谱8、不平衡震动的特点是:(1)通常水平方向的振幅大于垂直方向的幅值、振幅随转速增加而增加、振动主要发生在1倍频(2)通常垂直方向的振幅大于水平方向的幅值、振幅随转速增加而增加、振动主要发生在1倍频(3)通常水平方向的振幅大于垂直方向的幅值、振幅随转速增加而减少、振动主要发生在1倍频9、不平衡分为:静不平衡、()、动不平衡(1)奇不平衡(2)偶不平衡(3)简谐不平衡10、不对中类型:平行不对中,(),综合不对中。
(1)角度不对中(2)垂直不对中(3)距离不对中二、问答题(20分)提高转速能否区分不对中和不平衡振动?为什么?答:能,区分不对中和不平衡的一个方法是提高机器的转速。
如果是不平衡,振幅的增加会与速度的平方成正比;反之,不对中引起的振动却不会随速度发生变化。
三、频域谱分析题(30分)1、判断以下频域谱,哪个是转子不平衡、哪个是轴弯曲、哪个是轴承座松动?频谱1判断为(转子不平衡)频谱2判断为(轴弯曲)频谱3判断为(轴承座松动)四、时域谱分析题(20分)以下时域谱中,哪个是轴承外滚道损伤?哪个是内滚道损伤?判断为(外滚道损伤)判断为(内滚道损伤)。
《机械振动》单元测试题含答案(2)一、机械振动 选择题1.下列说法中正确的有( )A .简谐运动的回复力是按效果命名的力B .振动图像描述的是振动质点的轨迹C .当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时,受迫振动的振幅最大D .两个简谐运动:x 1=4sin (100πt +3π) cm 和x 2=5sin (100πt +6π) cm ,它们的相位差恒定2.下列叙述中符合物理学史实的是( ) A .伽利略发现了单摆的周期公式 B .奥斯特发现了电流的磁效应C .库仑通过扭秤实验得出了万有引力定律D .牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论3.如图所示,弹簧的一端固定,另一端与质量为2m 的物体B 相连,质量为1m 的物体A 放在B 上,212m m =.A 、B 两物体一起在光滑水平面上的N 、N '之间做简谐运动,运动过程中A 、B 之间无相对运动,O 是平衡位置.已知当两物体运动到N '时,弹簧的弹性势能为p E ,则它们由N '运动到O 的过程中,摩擦力对A 所做的功等于( )A .p EB .12p E C .13p ED .14p E 4.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为5sin 4x t π=(cm) ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )A .质点做简谐运动的振幅为 10cmB .质点做简谐运动的周期为 4sC .在 t=4s 时质点的加速度最大D .在 t=4s 时质点的速度最大5.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm ,周期为3.0 s .当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm 时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( ) A .0.5 sB .0.75 sC .1.0 sD .1.5 s6.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,可行的是( )A .适当加长摆线B .质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的C .单摆偏离平衡位置的角度要适当大一些D .当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期7.如右图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知( )A.振子的振动周期等于t1B.在t=0时刻,振子的位置在a点C.在t=t1时刻,振子的速度为零D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动8.某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x=A sin ωt,振动图象如图所示,则()A.弹簧在第1 s末与第5 s末的长度相同B.简谐运动的频率为18 HzC.第3 s末,弹簧振子的位移大小为2 2AD.第3 s末与第5 s末弹簧振子的速度方向相同E.第5 s末,振子的加速度与速度方向相同9.如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量.当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中()A.甲的最大速度大于乙的最大速度B.甲的最大速度小于乙的最大速度C.甲的振幅大于乙的振幅D.甲的振幅小于乙的振幅10.某弹簧振子做周期为T的简谐运动,t时刻和t+Δt时刻速度相同,已知Δt<T,下列说法正确的是A.t时刻和t+Δt时刻位移相同B.t时刻和t+Δt时刻加速度大小相等,方向相反C .可能Δ4T t >D .可能Δ4T t < E.一定Δ2=T t 11.如图所示,轻质弹簧的下端固定在水平地面上,一个质量为m 的小球(可视为质点),从距弹簧上端h 处自由下落并压缩弹簧.若以小球下落点为x 轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为H ,不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;关于小球下落过程中加速度a 、速度v 、弹簧的弹力F 、弹性势能p E 变化的图像正确的是( )A .B .C .D .12.一个质点沿直线ab 在平衡位置O 附近做简谐运动.若从质点经O 点时开始计时,经过5s 质点第一次经过M 点(如图所示);再继续运动,又经过2s 它第二次经过M 点;则该质点第三次经过M 点还需要的时间是( )A .6sB .4sC .22sD .8s13.如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线(振幅A 与驱动力频率f 的关系),则( )A.此单摆的固有周期约为2sB.此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将右移14.如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置15.如图所示,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,下列说法正确的是( )A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用C.振子由A向O运动过程中,回复力逐渐增大D.振子由O向B运动过程中,回复力的方向指向平衡位置16.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线,如图所示,下列说法正确的是( )A.在t从0到2 s时间内,弹簧振子做减速运动B .在t 1=3 s 和t 2=5 s 时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反C .在t 1=5 s 和t 2=7 s 时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同D .在t 从0到4 s 时间内,t =2s 时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小 E.在t 从0到4 s 时间内,回复力的功率先增大后减小17.如图所示,用绝缘细线悬挂的单摆,摆球带正电,悬挂于O 点,摆长为l ,当它摆过竖直线OC 时便进入或离开匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里,A ,B 点分别是最大位移处.下列说法中正确的是( )A .A 点和B 点处于同一水平面 B .A 点高于B 点C .摆球在A 点和B 点处线上的拉力大小相等D .单摆的振动周期仍为2l T gπ= E.单摆向右或向左摆过D 点时,线上的拉力大小相等18.如图所示,两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上.已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍,弹簧振子做简谐运动的周期2mT kπ=,式中m 为振子的质量,k 为弹簧的劲度系数.当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中,下列说法正确的是________.A .物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B .物块甲的振幅等于物块乙的振幅C .物块甲的最大速度是物块乙最大速度的12D .物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍 E.物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍19.如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m .t=0时刻,一小球从距物块h 高处自由落下;t=0.6s 时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小为g=10m/s 2.以下判断正确的是______(双选,填正确答案标号)A.h=1.7mB.简谐运动的周期是0.8sC.0.6s内物块运动的路程是0.2mD.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反20.如图所示,弹簧下端挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,则物体在振动过程中( )A.物体在最低点时的弹力大小应为2mgB.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C.弹簧的最大弹性势能等于2mgAD.物体的最大动能应等于mgA二、机械振动实验题21.用单摆测定重力加速度的实验中:(1)应选用下列器材中的(_________)(A)半径 1cm 的木球(B)半径 1cm 的实心钢球(C)1m 左右的细线(D)30cm 左右的细线(E)秒表、三角板、米尺(2)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议,其中对提高测量结果精确度有利的是(_________)A.适当加长摆线B.单摆偏离平衡位置的角度不能太大C.质量相同、体积不同的摆球,选用体积较大的D.当单摆经过平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆振动的周期(3)一端固定在房顶的一根细线垂到三楼窗沿下,某同学为了测量窗的上沿到房顶的高度,在线的下端系了一小球,发现当小球静止时,细线保持竖直且恰好与窗子上沿接触。
2016年《振动测试实验》综合练习题1、关于振动传感器,请回答以下问题:1)振动传感器主要有那些类型?哪种传感器目前使用最广泛?答:①振动传感器按所测机械量分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器、扭矩传感器。
②目前使用最广泛的是加速度传感器。
2)加速度传感器安装方式有哪些?对于飞机空中振动环境测试,你认为哪几种安装方式较合适?答:①加速度传感器安装方式:刚螺栓连接、胶合螺栓、石蜡粘接、双面胶、永久磁铁。
②对于飞机空中振动环境测试,用刚螺栓连接、胶合螺栓较合适。
3)加速度传感器和力传感器的主要技术指标?答:(1)灵敏度:电信号输出与被测运动输入之比。
加速度传感器的灵敏度通常为V/g或PC/ms-2、V/ms-2。
力传感器的灵敏度通常为V/N。
(2)频率响应特性(包括幅频特性和相频特性)。
(3)动态范围:可测量的最大振动量与最小振动量之比。
下限取决于连接电缆和测量电路的电噪声,上限取决于传感器的结构强度。
(4)横向灵敏度:垂直于主轴的横向振动也会使传感器产山输出信号。
该信号与主轴灵敏度的百分比为横向灵敏度。
(5)幅值线性度:实际传感器的输出信号只在一定幅值范围内与被测振动成正比(即保持线性特性)。
在规定线性度内可测幅值范围称为线性范围。
4)一般振动数据采集设备最大输入电压为10伏。
测量一结构加速度响应,加速度最大值预估约为20g,现有加速度传感器甲(灵敏度:50mv/g)、乙(灵敏度:500mv/g)各一只,选用哪一个传感器?请说明理由。
答:灵敏度等于输入电压除以加速度为10V/20g = 500 mv/g,所以选择乙传感器。
2、关于激振器,请回答以下问题:1)常用的激振器安装方式有哪两种?两种安装方式的分别有何技术要求?答:①常用的激振器安装方式:刚性支承、柔性悬挂。
②刚性支承安装要求:垂直向、横向、纵向支承刚度足够大。
支承系统(激振器+支架)的最低阶固有频率>试验件最高阶固有频率。
第九章机械振动单元测试班级姓名学号一'选择题:(每题3分,共36分)1.关于振幅,以下说法中正确的是()①物体振动的振幅越人,振动越强烈②•个确定的振动系统,振幅越人振动系统的能量越人③ 振幅越大,物体振动的位移越大④振幅越大,物体振动的加速度越人D C•②③.③④A.①② B.①③2.振动的单摆小球通过平衡位置时,关于小球受到的回复力及合外力的说法正确的是()A.回复力为零:合外力不为零,方向指向悬点B.回复力不为零,方向沿轨迹的切线C.合外力不为零,方向沿轨迹的切线D.回复力为零,合外力也为零()3.下列说法中不正确的是A.某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关B.某物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关C.某物体发生共振时的频率就是其自由振动的频率D .某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动4.发生下述哪•种情况时,单摆周期会增大()B.缩短摆长A.增大摆球质量.将单摆由山下移至山顶DC.减小单摆振幅5.摆长和等的两单摆悬挂在同•个固定点,将它们从最低点分别向两边拉开,偏角各为3°和5° . 同时将它们释放后,它们相遇在()A.最低点左侧B.最低点右侧C.最低点D.无法确定()6.关于共振的防止和利用,应做到①利用共振时,应使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率②利用共振时,应使驱动力的频率大于或小于振动物体的固有频率③防上共振危害时,应尽量使驱动力频率接近或等于振动物体的固有频率④防止共振危害时,应使驱动力频率远离振动物体的固有频率A B. <D<3) C.②③ D. (§Xg)图1点,这时弹簧恰所示,物体静止于水平面上的07.如图1,与水平而间的动摩擦W mL为原长,物体的质量为。
现将物体向右拉•段距离后自由释放,使之沿•数为U )水平而振动,下列结论正确的是(O点时所受的合外力为零.物体通过A・物体将做阻尼振动BO点C.物体最终只能停止在mg UD.物体停止运动后所受的摩擦力为开.8.如图2所示,曲轴上悬挂•弹簧振转动摇把,曲轴可以带动弹费振子上下振动,然后匀速转动摇把,转2 Hz 始时不转动摇把,让振了上下自由振动测得振动频率为)速为240 r/rnin,当振子振动稳定后,它的振动周期为(114s2sDsB. sC.. A. ____________ 42、的驱,B的固有频率为4f,若它们均在频率为39. AfB两个弹簧振JS A的固有频率为f动力作用下做受迫振动,则()的振幅较人,振动频率为f・振/B的振幅较人,振动频率为3B f.振了A的振幅较大,振动频率为3Cf・振了B 的振幅较人,振动频率为D所示装置中,先后用两个不同9-1910.在课本插图匀N,以速度v 次用纸板的砂摆做实验,第Im,以速度v匀速拉动速拉动;第2次用纸板Nx符合关系、T结果形成如图3所示的砂了分布的曲线.已知\=2v,则两个摆的周期T2211 )(Ti =T4TD・ TT・ AT=TB・=2TC・=21 2221_ 41. •物体在某行星农Ifti受到的万有引力是它在地球衣[fri受到的万有引力的。
一、选择题:(1—12单选,其余多选,请将正确答案填在下表中) 1. 下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是( )A .简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。
B .横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。
C .当人向一个固定的声源跑去,人听到的音调变低了。
D .当声波从空气进入水中时,声波的频率不变,波长变长。
2. 如图所示,在张紧的绳上挂了a 、b 、c 、d 四个单摆,四个单摆的摆长关系为l c >l b =l d >l a ,先让d 摆摆动起来(摆角不超过5°),则下列说法中正确的是( ).A .b 摆发生振动,其余摆均不动B .所有摆均以相同摆角振动C .摆动过程中,b 摆的振幅最大D .摆动过程中,c 摆的周期最大3. 某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =5sin4t(cm ),则下列关于质点运动的说法中正确的是( ).A .质点做简谐运动的振幅为10cmB .质点做简谐运动的周期为4sC .在t = 4 s 时质点的速度最大D .在t = 4 s 时质点的加速度最大 4. 一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是 ( ) A .质点振动频率是4 Hz B .在10 s 内质点经过的路程是20 cm C .第4 s 末质点的速度是零 D .在t =1 s 和t =3 s 两时刻, 质点位移大小相等、方向相同5. 摆长为L 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(取t =0),当振动至t =3π2l g时,摆球具有负向最大速度,则单摆的振动图象是图中的6. 振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动,t = 0时刻绳上形成的波形如图所示。
规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向,则P 点的振动图象是( )PA7.振源以原点O 为平衡位置,沿y 轴方向做简谐运动,它激发的简谐波在x 轴上沿正、负两个方向传播,在某一时刻沿x 轴正向传播的波形如图所示,x 轴负方向的波形未画出。
物理机械振动考试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 简谐运动的振动周期与振幅无关,与以下哪个因素有关?A. 质量B. 弹簧常数C. 初始位移D. 初始速度答案:B2. 阻尼振动中,振幅逐渐减小的原因是:A. 摩擦力B. 重力C. 弹力D. 空气阻力答案:A3. 以下哪个量描述了简谐运动的振动快慢?A. 振幅B. 周期C. 频率D. 相位答案:C4. 两个简谐运动的合成,以下哪个条件可以产生拍现象?A. 频率相同B. 频率不同C. 振幅相同D. 相位相反答案:B5. 以下哪个量是矢量?A. 位移B. 速度C. 加速度D. 以上都是答案:D6. 单摆的周期与以下哪个因素无关?A. 摆长B. 摆球质量C. 重力加速度D. 摆角答案:B7. 以下哪个量描述了简谐运动的能量?A. 振幅C. 频率D. 相位答案:A8. 以下哪个因素会影响单摆的周期?A. 摆长B. 摆球质量C. 摆角D. 重力加速度答案:A9. 阻尼振动中,振幅减小到原来的1/e时,经过的时间为:A. 1/2TB. TC. 2T答案:C10. 以下哪个现象不是简谐运动?A. 弹簧振子B. 单摆C. 弹簧振子的振幅逐渐减小D. 单摆的振幅逐渐减小答案:C二、填空题(每题4分,共20分)11. 简谐运动的周期公式为:T = 2π√(____/k),其中m为质量,k为弹簧常数。
答案:m12. 单摆的周期公式为:T = 2π√(L/g),其中L为摆长,g为重力加速度。
答案:L13. 阻尼振动的振幅公式为:A(t) = A0 * e^(-γt),其中A0为初始振幅,γ为阻尼系数,t为时间。
答案:A014. 简谐运动的频率公式为:f = 1/T,其中T为周期。
答案:1/T15. 简谐运动的相位公式为:φ = ωt + φ0,其中ω为角频率,t 为时间,φ0为初始相位。
答案:ωt + φ0三、计算题(每题10分,共50分)16. 一个质量为2kg的物体,通过弹簧连接在墙上,弹簧的弹簧常数为100N/m。
振动测试技术复习题*1.与下面的振动曲线对应的解为(C )。
A .x =pt e -(X 1+X 2t )B .x =X m sin ptC .x =X )1sin(2αξ+--pt e ntD .x =X )1sin(2αξ+-pt e nt*2.简谐振动x=X m sin ()αω+t 的位移幅值为(X m )、速度幅值为(X m ω)、加速度幅值为(X m ω2)。
*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(51-秒)。
*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(51-秒)。
5.下图对应的是(A )A .过阻尼B .欠阻尼C .临界阻尼6.衰减系数为(A )。
*A .n =m r 2 B .n =rm 2 C .n =m r 2 *7.相对阻尼系数为(A )。
A .p n =ξB .np =ξ C .p r =ξ 8.简谐振动x=X m sin ()αω+t 的位移初相位为(α)、速度初相位为(α+2π)、加速度初相位为(α+π)。
#9.有一振动波形,经傅立叶分解后其表达式为⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=24sin 843sin 42sin 24sin 1111πωπωωπωt a t a t a t a x请画出其幅频图和相频图。
【解】幅频图和相频图如下图所示。
幅频图 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(基频),X 0叫做(静态分量),X 1 sin(ω1t -φ1)叫做(基波),X n sin (nω1t -φn )叫做(n 次谐波),nω1叫做(n 倍频)。
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 。
2016万卷作业卷(十九)机械振动2一 、单选题(本大题共5小题 。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的) 1.(2015四川高考真题)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两个小木块每分钟都上下30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。
这列水面波A .频率是30HzB .波长是3mC .波速是1m/sD .周期是0.1s 2. 如图所示,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,从波传播到6m x =处的P 点开始计时,经t =0.3s 质元P 第一次到达波谷,下面说法中不正确的是( )A .这列波的传播速度大小为10m/sB .当0.3s t =时质元a 速度沿y 轴负方向C .8m x =处的质元Q 在0.7s t =时处于波峰位置D .在开始的四分之一周期内,质元b 通过的路程 大于10cm3. 如图所示为一列横波在某时刻的波形图,若此时刻质点P 正处于减速运动过程中,则此时刻A .质点Q 和质点N 均处于减速运动过程中B .质点Q 和质点N 均处于加速运动过程中C .质点Q 处于减速运动过程中,质点N 处于加速运动过程中D .质点Q 处于加速运动过程中,质点N 处于减速运动过程中4. 波速均为v =2 m/s 的甲、乙两列简谐横波都沿x 轴正方向传播,某时刻波的图象分别如图甲、乙所示,其中P 、Q 处的质点均处于波峰.关于这两列波,下列说法正确的是()甲 乙A .从图示的时刻开始经过1.0 s ,P 质点沿x 轴正方向发生的位移为2 mB .甲图中P 处质点比M 处质点先回到平衡位置C .从图示时刻开始,P 处质点比Q 处质点后回到平衡位置D .如果这两列波相遇,可以发生干涉现象-5.(2014•黄浦区校级一模)一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时质点M向下运动,则该波的振幅和传播方向分别为()二、多选题(本大题共2小题)6. 弹簧振子作简谐运动,t1时刻速度为v,t2时刻也为v,且方向相同。
机械振动测试题一、机械振动 选择题1.如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x 随时间t 变化的图象如图乙所示.不计空气阻力,g 取10m/s 2.对于这个单摆的振动过程,下列说法中不正确的是( )A .单摆的位移x 随时间t 变化的关系式为8sin(π)cm x t =B .单摆的摆长约为1.0mC .从 2.5s t =到 3.0s t =的过程中,摆球的重力势能逐渐增大D .从 2.5s t =到 3.0s t =的过程中,摆球所受回复力逐渐减小2.如图所示,质量为A m 的物块A 用不可伸长的细绳吊着,在A 的下方用弹簧连着质量为B m 的物块B ,开始时静止不动。
现在B 上施加一个竖直向下的力F ,缓慢拉动B 使之向下运动一段距离后静止,弹簧始终在弹性限度内,希望撤去力F 后,B 向上运动并能顶起A ,则力F 的最小值是( )A .(A m +B m )gB .(A m +2B m )gC .2(A m +B m )gD .(2A m +B m )g3.如图所示,在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆,摆长分别为L 1、L 2、L 3,且L 1<L 2<L 3,现将A 拉起一较小角度后释放,已知当地重力加速度为g ,对释放A 之后较短时间内的运动,以下说法正确的是( )A .C 的振幅比B 的大B .B 和C 的振幅相等 C .B 的周期为2L gD .C 的周期为1L g4.如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量.当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中( )A .甲的最大速度大于乙的最大速度B .甲的最大速度小于乙的最大速度C .甲的振幅大于乙的振幅D .甲的振幅小于乙的振幅5.在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为l ,引力常量为G ,地球质量为M ,摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( )A .T =2πr GM lB .T =2πr l GMC .T =2πGM r lD .T =2πlr GM 6.如图所示,弹簧的一端固定,另一端与质量为2m 的物体B 相连,质量为1m 的物体A 放在B 上,212m m =.A 、B 两物体一起在光滑水平面上的N 、N '之间做简谐运动,运动过程中A 、B 之间无相对运动,O 是平衡位置.已知当两物体运动到N '时,弹簧的弹性势能为p E ,则它们由N '运动到O 的过程中,摩擦力对A 所做的功等于( )A .p EB .12p EC .13p E D .14p E 7.如图所示,弹簧下面挂一质量为m 的物体,物体在竖直方向上做振幅为A 的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好处于原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中A .弹簧的弹性势能和物体动能总和不变B .物体在最低点时的加速度大小应为2gC .物体在最低点时所受弹簧的弹力大小应为mgD .弹簧的最大弹性势能等于2mgA8.如图1所示,轻弹簧上端固定,下端悬吊一个钢球,把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A ,由静止释放。
《振动力学》习题集(含答案)1.1 质量为m 的质点由长度为l 、质量为m 1的均质细杆约束在铅锤平面内作微幅摆动,如图E1.1所示。
求系统的固有频率。
图E1.1解: 系统的动能为:()222121x I l x m T +=其中I 为杆关于铰点的转动惯量:2102120131l m dx x l m x dx l m I l l ⎰⎰==⎪⎭⎫⎝⎛=则有:()221221223616121x l m m x l m x ml T +=+=系统的势能为:()()()2121212414121 cos 12cos 1glx m m glx m mglx x lg m x mgl U +=+=-⋅+-=利用x xn ω= 和U T =可得: ()()lm m gm m n 113223++=ω1.2 质量为m 、半径为R 的均质柱体在水平面上作无滑动的微幅滚动,在CA=a 的A 点系有两根弹性刚度系数为k 的水平弹簧,如图E1.2所示。
求系统的固有频率。
图E1.2解:如图,令θ为柱体的转角,则系统的动能和势能分别为:22222243212121θθθ mR mR mR I T B =⎪⎭⎫ ⎝⎛+==()[]()222212θθa R k a R k U +=+⋅=利用θωθn= 和U T =可得: ()mkR a R mR a R k n 343422+=+=ω1.3 转动惯量为J 的圆盘由三段抗扭刚度分别为1k ,2k 和3k 的轴约束,如图E1.3所示。
求系统的固有频率。
图E1.3解: 系统的动能为:221θ J T =2k 和3k 相当于串联,则有:332232 , θθθθθk k =+=以上两式联立可得:θθθθ32233232 , k k k k k k +=+=系统的势能为:()232323212332222*********θθθθ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=++=k k k k k k k k k k U利用θωθn= 和U T =可得: ()()3232132k k J k k k k k n +++=ω1.4 在图E1.4所示的系统中,已知()b a m i k i , ,3,2,1 和=,横杆质量不计。
振动试验试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 振动试验中,以下哪个参数是不需要测量的?A. 频率B. 加速度C. 温度D. 时间答案:C2. 振动试验的目的是什么?A. 测试产品的重量B. 测试产品的耐热性C. 测试产品的耐振性D. 测试产品的耐压性答案:C3. 在振动试验中,通常使用哪种类型的振动?A. 随机振动B. 正弦振动C. 谐振振动D. 所有以上答案:D4. 振动试验中,加速度的单位是什么?A. 米/秒²B. 牛顿C. 帕斯卡D. 瓦特答案:A5. 振动试验中,频率的单位是什么?A. 赫兹B. 米/秒C. 牛顿D. 瓦特答案:A6. 以下哪种振动试验不适用于电子产品?A. 正弦振动试验B. 随机振动试验C. 冲击试验D. 跌落试验答案:D7. 振动试验的频率范围通常是?A. 5Hz-500HzB. 1Hz-100HzC. 100Hz-1000HzD. 500Hz-5000Hz答案:A8. 振动试验的加速度范围通常是?A. 0.1g-10gB. 1g-100gC. 10g-1000gD. 100g-10000g答案:B9. 在振动试验中,什么是“g”?A. 重力加速度B. 重力的单位C. 振动的频率D. 振动的振幅答案:A10. 振动试验的持续时间通常由什么决定?A. 试验设备的能力B. 被测试产品的重量C. 被测试产品的耐振性D. 试验标准的规定答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 振动试验可以模拟以下哪些环境条件?A. 运输过程中的振动B. 地震C. 操作过程中的振动D. 所有以上答案:D2. 在振动试验中,哪些因素会影响试验结果?A. 试验设备的精度B. 试验环境的温度C. 被测试产品的材料D. 被测试产品的结构答案:A, B, C, D3. 以下哪些是振动试验的类型?A. 正弦振动试验B. 随机振动试验C. 冲击试验D. 跌落试验答案:A, B4. 振动试验中,哪些参数需要记录?A. 频率B. 加速度C. 时间D. 振幅答案:A, B, C5. 振动试验中,以下哪些因素需要控制?A. 试验的频率B. 试验的加速度C. 试验的时间D. 试验的环境答案:A, B, C, D三、判断题(每题1分,共10分)1. 振动试验只适用于机械产品。
2016北京各区高考二模物理试题中的振动和波习题1,(海淀区16).一列横波沿x 轴正方向传播,t =0时刻的波形图如图甲所示,则图乙描述的可能是A .x =0处质点的振动图像B .x =0.5m 处质点的振动图像C .x =1.5m 处质点的振动图像D .x =2.5m 处质点的振动图像2,(丰台区19).如图甲所示是用沙摆演示振动图像的实验装置,此装置可视为摆长为L 的单摆,沙摆的运动可看作简谐运动,实验时在木板上留下图甲所示的结果。
若用手拉木板做匀速运动,速度大小是v 。
图乙所示的一段木板的长度是s 。
下列说法正确的是A .可估算出这次实验所用沙摆对应的摆长B .若增大手拉木板的速度,则沙摆的周期将变大C .若减小沙摆摆动时的最大摆角,则沙摆的周期将变小D .若增大沙摆的摆长,保持拉动木板的速度不变,则仍将得到与图乙完全相同的图样3,(昌平区)16.位于x = 0处的波源从平衡位置开始沿y 轴正方向做简谐运动,振动周期为T =1s ,该波源产生的简谐横波沿x 轴正方向传播,波速为v =4m/s 。
关于x =5m 处的质点P ,下列说法正确的是(C )A .质点P 振动周期为1s ,速度的最大值为4m/sB .质点P 开始振动的方向沿y 轴负方向C . 某时刻质点P 到达波峰位置时,波源处于平衡位置且向下振动D .质点P 沿x 轴正方向随波移动4,17.图甲为一列简谐横波在t =0.10s 时刻的波形图,P 是平衡位置为x =1 m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4 m 处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则A .t =0.15s 时,质点Q 的加速度达到正向最大B .t =0.15s 时,质点P 的运动方向沿y 轴正方向C .从t =0.10s 到t =0.25s ,该波沿x 轴正方向传播了6 mD .从t =0.10s 到t =0.25s ,质点P 通过的路程为30 cm乙甲甲乙O 图2m 10-2s5,(朝阳区3).一列简谐横波某时刻的波形如图所示,波沿x轴的正方向传播,P为介质中的一个质点。
机械振动试题(含答案)一、机械振动选择题1.如图所示,一轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物块,物块沿竖直方向以O 点为中心点,在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。
已知在t1时刻物块的速度大小为v,方向向下,动能为E k。
下列说法错误的是()A.如果在t2时刻物块的速度大小也为v,方向向下,则t2~t1的最小值小于2TB.如果在t2时刻物块的动能也为E k,则t2~t1的最小值为TC.物块通过O点时动能最大D.当物块通过O点时,其加速度最小2.甲、乙两单摆的振动图像如图所示,由图像可知A.甲、乙两单摆的周期之比是3:2 B.甲、乙两单摆的摆长之比是2:3C.t b时刻甲、乙两摆球的速度相同D.t a时刻甲、乙两单摆的摆角不等3.如图所示,一端固定于天花板上的一轻弹簧,下端悬挂了质量均为m的A、B两物体,平衡后剪断A、B间细线,此后A将做简谐运动。
已知弹簧的劲度系数为k,则下列说法中正确的是()A.细线剪断瞬间A的加速度为0B.A运动到最高点时弹簧弹力为mgC.A运动到最高点时,A的加速度为gD.A振动的振幅为2mg k4.用图甲所示的装置可以测量物体做匀加速直线运动的加速度,用装有墨水的小漏斗和细线做成单摆,水平纸带中央的虚线在单摆平衡位置的正下方。
物体带动纸带一起向左运动时,让单摆小幅度前后摆动,于是在纸带上留下如图所示的径迹。
图乙为某次实验中获得的纸带的俯视图,径迹与中央虚线的交点分别为A 、B 、C 、D ,用刻度尺测出A 、B 间的距离为x 1;C 、D 间的距离为x 2。
已知单摆的摆长为L ,重力加速度为g ,则此次实验中测得的物体的加速度为( )A .212()x x g L π-B .212()2x x g L π-C .212()4x x g L π-D .212()8x x g Lπ- 5.如图甲所示,一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T 形支架在竖直方向振动, T 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统.圆盘静止时,让小球做简谐运动,其振动图像如图乙所示.圆盘匀速转动时,小球做受迫振动.小球振动稳定时.下列说法正确的是( )A .小球振动的固有频率是4HzB .小球做受迫振动时周期一定是4sC .圆盘转动周期在4s 附近时,小球振幅显著增大D .圆盘转动周期在4s 附近时,小球振幅显著减小6.如图所示的弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动,O 为平衡位置,则下列说法不正确的是( )A .振子的位移增大的过程中,弹力做负功B .振子的速度增大的过程中,弹力做正功C .振子的加速度增大的过程中,弹力做正功D .振子从O 点出发到再次回到O 点的过程中,弹力做的总功为零7.如图所示,水平方向的弹簧振子振动过程中,振子先后经过a 、b 两点时的速度相同,且从a 到b 历时0.2s ,从b 再回到a 的最短时间为0.4s ,aO bO =,c 、d 为振子最大位移处,则该振子的振动频率为( )A .1HzB .1.25HzC .2HzD .2.5Hz8.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动.可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm ,周期为3.0 s .当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐.地面与甲板的高度差不超过10 cm 时,游客能舒服地登船.在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( )A .0.5 sB .0.75 sC .1.0 sD .1.5 s 9.如图为某简谐运动图象,若t =0时,质点正经过O 点向b 运动,则下列说法正确的是( )A .质点在0.7 s 时的位移方向向左,且正在远离平衡位置运动B .质点在1.5 s 时的位移最大,方向向左,在1.75 s 时,位移为1 cmC .质点在1.2 s 到1.4 s 过程中,质点的位移在增加,方向向左D .质点从1.6 s 到1.8 s 时间内,质点的位移正在增大,方向向右10.如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x 随时间t 变化的图象如图乙所示.不计空气阻力,g 取10m/s 2.对于这个单摆的振动过程,下列说法中不正确的是( )A .单摆的位移x 随时间t 变化的关系式为8sin(π)cm x t =B .单摆的摆长约为1.0mC .从 2.5s t =到 3.0s t =的过程中,摆球的重力势能逐渐增大D .从 2.5s t =到 3.0s t =的过程中,摆球所受回复力逐渐减小11.如图所示,光滑斜面与水平面的夹角为θ,斜面上质量为m 物块A 被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于O 点,弹簧的劲度系数为k ,重力加速度为g 。
一、选择题:1.3001:把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ ,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时。
若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为(A) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ [ ]2.3002:两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同。
第一个质点的振动方程为x 1 = A cos(ωt + α)。
当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处。
则第二个质点的振动方程为:(A))π21cos(2++=αωt A x (B) )π21cos(2-+=αωt A x (C))π23cos(2-+=αωt A x (D) )cos(2π++=αωt A x [ ]3.3007:一质量为m 的物体挂在劲度系数为k 的轻弹簧下面,振动角频率为ω。
若把此弹簧分割成二等份,将物体m 挂在分割后的一根弹簧上,则振动角频率是(A) 2 ω (B) ω2 (C) 2/ω (D) ω /2 [ ]4.3396:一质点作简谐振动。
其运动速度与时间的曲线如图所示。
若质点的振动规律用余弦函数描述,则其初相应为 (A) π/6 (B) 5π/6 (C) -5π/6 (D) -π/6 (E) -2π/3 [ ]5.3552:一个弹簧振子和一个单摆(只考虑小幅度摆动),在地面上的固有振动周期分别为T 1和T 2。
将它们拿到月球上去,相应的周期分别为1T '和2T '。
则有(A) 11T T >'且22T T >' (B) 11T T <'且22T T <'(C) 11T T ='且22T T =' (D) 11T T ='且22T T >' [ ] 6.5178:一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为)312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)。
2016年《振动测试实验》综合练习题
1、关于振动传感器,请回答以下问题:
1)振动传感器主要有那些类型?哪种传感器目前使用最广泛?
答:①振动传感器按所测机械量分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器、应变传感器、扭振传感器、扭矩传感器。
②目前使用最广泛的是加速度传感器。
2)加速度传感器安装方式有哪些?对于飞机空中振动环境测试,你认为哪几种安装方式较合适?
答:①加速度传感器安装方式:刚螺栓连接、胶合螺栓、石蜡粘接、双面胶、永久磁铁。
②对于飞机空中振动环境测试,用刚螺栓连接、胶合螺栓较合适。
3)加速度传感器和力传感器的主要技术指标?
答:(1)灵敏度:电信号输出与被测运动输入之比。
加速度传感器的灵敏度通常为V/g或PC/ms-2、V/ms-2。
力传感器的灵敏度通常为V/N。
(2)频率响应特性(包括幅频特性和相频特性)。
(3)动态范围:可测量的最大振动量与最小振动量之比。
下限取决于连接电缆和测量电路的电噪声,上限取决于传感器的结构强度。
(4)横向灵敏度:垂直于主轴的横向振动也会使传感器产山输出信号。
该信号与主轴灵敏度的百分比为横向灵敏度。
(5)幅值线性度:实际传感器的输出信号只在一定幅值范围内与被测振动成正比(即保持线性特性)。
在规定线性度内可测幅值范围称为线性范围。
4)一般振动数据采集设备最大输入电压为10伏。
测量一结构加速度响应,加速度最大值预估约为20g,现有加速度传感器甲(灵敏度:50mv/g)、乙(灵敏度:500mv/g)各一只,选用哪一个传感器?请说明理由。
答:灵敏度等于输入电压除以加速度为10V/20g = 500 mv/g,所以选择乙传感器。
2、关于激振器,请回答以下问题:
1)常用的激振器安装方式有哪两种?两种安装方式的分别有何技术要求?
答:①常用的激振器安装方式:刚性支承、柔性悬挂。
②刚性支承安装要求:垂直向、横向、纵向支承刚度足够大。
支承系统(激振器+支架)的最低阶固有频率>试验件最高阶固有频率。
柔性悬挂安装要求:垂直向、横向、纵向支承刚度足够小。
激振系统(激振器)的最高阶刚体模态固有频率<试验件最低阶固有频率。
2)用一台激振器做模态试验时,激振位置如何选择?
答:选择合适的激振点和测量点。
要求激振点在主受力构件上,且不能在节线或节点上。
3)绘出激振器安装示意图,详述激振器安装过程和重点注意事项。
答:安装示意图:
激振器安装过程:
①选择安装方式(刚性支撑或柔性悬挂)。
②顶杆旋入激振器。
③力传感器旋入试验件(使顶杆、力传感器轴线与激振器轴线一致)。
注意事项:
①使顶杆、力传感器轴线与激振器轴线一致。
②旋转顶杆,使其自然旋入力传感器螺孔内。
③严禁拉压激振器动圈。
④拎紧顶杆,使顶杆、力传感与激振器之间紧固。
3、关于动态信号分析仪,请回答以下问题:
1)动态信号分析仪的基本组成?每个输入通道由哪些基本硬件组成?
答:①动态信号分析仪的基本组成有:传感器适调器、抗混滤波器、程控放大器、采样保持器、A/D变换器、DSP、FPP、信号源(D/A )、CPU、RAM、控制软件、计算分析软件。
②一个完整的单通道动态数据采集系统由抗混滤波器、采样保持器、程控放大器、A/D变换器构成。
2)抗混滤波器和程控放大器的作用?
答:经抗混滤波器滤波,信号截止频率被限制在0~fc(2fc ≤ fs)范围,从而防止频率混叠及由此产生的误差。
经程控放大器放大,信号幅值接近A/D转换器的满量程,从而可以充分利用A/D 转换器的动态范围。
3)动态信号分析仪的哪个参数与抗混滤波器关联?哪个参数与程控放大器关联?
答:抗混滤波器与动态信号分析仪的采样频率关联;程控放大器与动态信号分析仪的输入电压信号有关。
4)使用动态信号分析仪测试频响函数,分别用激振器随机信号激振和力锤激振。
请说明动态信号分析仪设置的参数有哪些不同之处?
答:量程不同:随机信号激振使用自动量程,力锤激振使用固定量程。
窗函数不同:随机信号激振使用Hanning窗,力锤激振使用力和指数窗。
信号源不同:随机信号激振是随机信号源,力锤激振无信号源,用力锤敲击。
触发不同:随机信号激振是自由触发,力锤激振是力锤触发。
4、测量一简单试件固有频率,试件的质量约为200克,其前3阶固有频率估算值在36Hz至108Hz间。
现有20Kg激振器一台,小力锤一把,有两种型号加速度传感器,传感器甲质量为4克,传感器乙质量为25克。
请选择其中较合适的激振设备与传感器,并说明理由。
答:选择20Kg激振器和加速度传感器甲(4g)比较合适。
因为激振器能够提供一定激振力的频率范围,题中频率估算值在36Hz至108Hz间,所以选用20Kg激振器;加速度传感器的质量相对于被测对象的质量,越小越好。
一般而言,要求小于1/10。
题中所测试件质量为200g,所选加速度传感器的质量要小于20g,传感器甲为4g,符合要求。
5、关于传感器校准,请回答以下问题:
1)绘出比较法校准系统原理图,简述比较法校准加速度传感器频率响应特性的过程;
答:比较法校准系统原理图:
校准传感器频率响应特性过程:采用比较法对测量用工作传感器进行校准,将被校传感器安装在标准传感器的上面,下方是激振器,然后将传感器接适调器显示被校传感器的电压值,通过被较传感器(即工作传感器)与标准传感器进行比较从而到达校准的目的。
2)若标准加速度传感器的灵敏度为100.6mv/g,输出电压U0为200.8mv,被校传感器输出电压U1为126.2 mv,被校加速度传感器的灵敏度是多少?
答:被校传感器输出电压U1 = 126.2 mv,标准系统的输出为U0 = 200.8 mv,已知标准系统的灵敏度为S0 = 100.6 mv/g,那么被校准传感器的灵敏度为S1=(U1/U0)·S0,即S1=(126.2/200.8)*100.6=63.2 mv/g
3)用重力法校准力传感器,需要哪些设备和装置(可用示意图说明)?简述校准过程。
答:示意图如下:
校准过程:
①安装传感器与质量块;
②用分析仪捕捉并记录悬线失稳后的质量块的自由落体信号;
③根据记录数据求取灵敏度。
6、关于振动模态试验:
1)采用激振器激振,绘出设备连接示意图;
答:如图所示:
2)采用力锤激振,绘出设备连接示意图;
答:如图所示:
3)详述试验过程;
答:①试验件仿真:试验模态分析可以在机械、结构的运行现场进行,也可以在实验室进行。
在实验室条件,必须使用机械、结构试件的状态(包括边界条件)与真实情况尽量相符合,这就是所谓的试验件状态仿真;②激振器和传感器的布置:首先根据试验分析要求选定激振和测量点的坐标。
对于空间结构试件,往往需要测量一个点的三个方向,这时选用三轴振动传感器。
安装传感器时,应该按照试验分析频率范围,选用固定方式;③频响函数测试:包括振动响应与激振力的测量和校准,数据采集与信号分析及频率响应估计等环节。
校准结果对于结果的精度有很大影响;④模态参数识别:可分为单模态和多模态分析两种情况,多模态识别的方式有两种,即单个频率响应函数拟合和多个频率响应函数拟合;⑤试验结果显示和输出:将各阶模态频率、阻尼比和振型制作成表格形式输出,注意到模态参数不仅是系统动态特性在频域的描述,也是空间域的描述。
4)频响函数检验方法及概念?
答:频响函数检验方法:①相干性检验:经典的相干函数检验一般只适用于经典的频率响应估计方法,即H1估计;②互易性检验:在正式试验模态分析开始之前,可选测某点(i)的频率响应(设激振点坐标为j)H ij(ω),然后将激振点与测量点互换,再测量这时的频率响应H ji(ω),检查两者是否一致;③重复性检验:在试验开始及结束时,测量同一坐标的频率响应,检查二者是否一致,主要用来检验试验件与测试系统的状态是否变化。
5)模态试验结果的检验方法?
答:①频率响应拟合检验;②频率图检查;③振型动画显示;④正交性检验;⑤振型相关矩阵检验。
6)你认为模态试验哪个环节最重要?请说明理由。
答:我认为最重要的环节是频率响应测试。
因为频率响应测试包括振动响应与激振力的测量和校准,数据采集与信号分析及频率响应估计等环节。
校准结果对于结果的精度有很大影响。