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中南大学考试试卷2005 - 2006学年上学期时间门o分钟《机械振动基础》课程32学时1.5学分考试形式：闭卷专业年级：机械03级总分100分，占总评成绩70 %注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空题（本题15分，每空1分）1＞不同情况进行分类，振动（系统）大致可分成，（）和非线性振动；确定振动和（）；（）和强迫振动；周期振动和（）；（）和离散系统。
2、在离散系统屮，弹性元件储存（）,惯性元件储存（），（）元件耗散能量。
3、周期运动的最简单形式是（），它是时间的单一（）或（）函数。
4、叠加原理是分析（）的振动性质的基础。
5、系统的固有频率是系统（）的频率，它只与系统的（）和（）有关，与系统受到的激励无关。
二、简答题（本题40分，每小题10分）1、简述机械振动的定义和系统发生振动的原因。
（10分）2、简述振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。
（10分）3、共振具体指的是振动系统在什么状态下振动？简述其能量集聚过程？（20分）4、多自由系统振动的振型指的是什么？（10分）三、计算题（本题30分）图1 2、图2所示为3自由度无阻尼振动系统。
（1）列写系统自由振动微分方程式（含质量矩阵、刚度矩阵）（10分）；（2）设k t[=k t2=k t3=k t4=k9 /, =/2/5 = /3 = 7,求系统固有频率（10 分）。
13 Kt3四、证明题（本题15分）对振动系统的任一位移{兀},证明Rayleigh商R（x）=⑷严⑷满足材 < 尺⑴ < 忒。
{x}\M\{x}这里，［K］和［M］分别是系统的刚度矩阵和质量矩阵，®和①，分别是系统的最低和最高固有频率。
（提示：用展开定理{x} = y{M} + y2{u2}+……+ y n{u n}）3 •简述无阻尼单自由度系统共振的能量集聚过程。
（10 分） 4.简述线性多自由度系统动力响应分析方法。
（10 分）中南大学考试试卷2006 - 2007学年 上 学期 时间120分钟机械振动 课程 32 学时 2 学分 考试形式：闭卷专业年级： 机械04级 总分100分，占总评成绩 70%注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上一、填空（15分，每空1分）1. 叠加原理在（A ）中成立；在一定的条件下，可以用线性关系近似（B ） o2. 在振动系统中，弹性元件储存（C ）,惯性元件储存（D ） , （E ）元件耗散 能量。
机械振动基础1. 引言机械振动是工程中一个重要的概念，在各种机械设备中都会出现振动现象。
了解机械振动的基础知识对于设计、分析和维护机械系统都至关重要。
本文将介绍机械振动的基本概念、分类以及振动分析的方法。
2. 机械振动的概念机械振动是指机械系统中物体在某一参考点附近以往复运动的方式进行振荡。
振动可由外力引起，也可由机械系统本身的结构、弹性特性或制动装置等因素引起。
机械振动可分为自由振动和受迫振动两种形式。
自由振动是指机械系统在无外力作用下，自身的动力系统引起的振动。
受迫振动是指机械系统在外力作用下，强制性地以某种频率进行振动。
3. 机械振动的分类根据振动的特性和产生机制，机械振动可分为以下几类：3.1 自由振动自由振动是机械系统在无外力作用下，由于初位置、初速度或初形状等因素引起的振动。
在自由振动中，机械系统会按照一定的频率（固有频率）和振幅进行振动，直至最终停止。
3.2 受迫振动受迫振动是机械系统在外力作用下进行的振动。
外力的作用可能是周期性的，也可能是随机的。
受迫振动的频率与外力的频率相同或有一定的关系。
3.3 维持振动维持振动是指机械系统中某个部件受到外力作用后，振动会持续存在，没有衰减的现象。
维持振动往往是由于机械系统的频率与外力频率非常接近或相同。
3.4 阻尼振动阻尼振动是指机械系统在振动过程中，由于能量的损耗而逐渐减小振幅的过程。
阻尼可以分为线性阻尼和非线性阻尼两种形式。
4. 振动分析方法为了对机械系统中的振动进行分析和评估，需要采用相应的振动分析方法。
以下是几种常用的振动分析方法：4.1 振动传感器振动传感器是用来检测机械系统中的振动信号的装置。
常用的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器等。
这些传感器能够测量机械系统中的振动信号，并将其转化为电信号供后续分析。
4.2 频域分析频域分析是一种将时域信号转换为频域信号的方法。
通过对振动信号进行傅里叶变换等数学处理，可以将振动信号转化为频谱图并分析其中的频率成分和幅值。
机械振动学基础知识阻尼比与振动系统的稳定性机械振动学是研究物体在受到外界力作用下产生的振动运动规律的学科。
在振动系统中，阻尼比是一个非常重要的参数，它直接影响着振动系统的稳定性。
在本文中，我们将介绍机械振动学的基础知识，阻尼比与振动系统稳定性之间的关系，并探讨如何利用阻尼比来提高振动系统的性能。
1. 机械振动学基础知识在机械振动学中，振动是物体围绕平衡位置作周期性的往复运动。
振动系统一般由质量、弹簧和阻尼器组成。
质量与弹簧之间联系紧密，质量的振动会导致弹簧受力变化，从而产生振动。
而阻尼器则消耗振动系统的能量，影响振动的幅度和频率。
2. 阻尼比与振动系统的稳定性阻尼比是指振动系统中阻尼器对振动系统的影响程度的大小。
阻尼比越大，阻尼器消耗能量的能力越强，振动幅度越小，系统的稳定性越高。
反之，阻尼比越小，振动幅度越大，系统的稳定性越差。
因此，阻尼比是影响振动系统稳定性的一个关键参数。
3. 阻尼比对振动系统的影响当阻尼比小于某一临界值时，振动系统会出现自激振动现象，即振幅不断增大直至系统失稳。
此时系统呈无阻尼振动状态，频率与自然频率相同。
而当阻尼比大于这一临界值时，振动系统会趋于稳定，振动幅度逐渐减小，最终趋于平衡状态。
因此，阻尼比的选择对振动系统的稳定性至关重要。
4. 利用阻尼比提高振动系统性能在实际工程中，可以通过调节阻尼比的大小来提高振动系统的性能。
选择合适的阻尼比可以有效减小振动幅度，提高系统的稳定性和可靠性。
此外，还可以通过改变弹簧的刚度和质量的大小等参数来优化振动系统的设计，实现更好的工作效果。
在机械振动学中，阻尼比与振动系统的稳定性密切相关。
合理选择阻尼比可以提高振动系统的性能，减小振动幅度，保证系统稳定运行。
因此，工程师们在设计振动系统时应充分考虑阻尼比这一重要参数，以确保系统的正常工作和长久稳定性。
通过不断研究和实践，我们可以更好地理解和应用机械振动学的基础知识，提高工程设计的水平和技术水平。
