结构动力学问武汉理工生规范.doc

《结构动力学》思考题 第1章 1、、、、物体做自由振动时，振动的频率与初始条件无关，而仅与系统的有关(如质量、形状、材质等)、ζ来划分。把ζ=0的情况称为无阻尼，即周期运动;把0ζ1的情况称为欠阻尼;把ζ1的情况称为过阻尼;把ζ=1的情况称为临界阻尼，即阻尼的大小刚好使系统作非周期运动。、、、、和不变时，改变使结构的位移达到极大值的现象称为位移共振 速度共振：当、和不变时，改变使结构的速度达到极大值的现象称为速度共振 加速度共振：当、和不变时，改变使结构的加速度达到极大值的现象称为加速度共振 9、一单自由度振动系统的位移传递率如图所示，试分析各频率段阻尼比对其响应的影响作用。 (1)1时，位移传递率A/B=1，体系质量的绝对位移与基础的位移相同，两者之间没有相对位移 (2)=时，位移传递率A/B=1，此时与阻尼无关 (3)≈1时，位移传递率A/B＞1，且有峰值，即失振现象 (4)时，位移传递率A/B1，即质量的振动幅值小于基础运动的幅值，即随着频率比的增大，A/B减小，此时阻尼比越小越好，但是阻尼比过小会对通过共振区不利。 10、、、、、 如何理解其称为基频， 为倍频的含意。 周期信号可以由傅里叶级数分解为一系列的离散谱，其中频率最小的谐波的频率称为基频，基频以外的其他振动频率均为基频的整数倍，称为倍频 3、数学上如何理解 ，当 时。 三角函数系中任何两个不同的两个函数的乘积在区间【-π，π】上的积分等于零 4、如何准确理解多自由度系统固有频率的内涵。 多自由度系统的特征方程的根称为多自由度系统的固有频率 5、，为结构在外界激励下的响应；为模态参与因子，为各阶振型 6、如何理解结构模态对位移响应的贡献与所对应模态应变能的关系；怎样理解模态截断准则？ 结构的低阶模态对位移的响应的贡献要大于高阶模态对位移的贡献，但高阶模态对应的模态变形能要远高于低阶模态对应的模态变形能 理想的情况下我们希望得到一个结构的完整的模态集，实际应用中这即不可能也不必要。实际上并非所有的模态对响应的贡献都是相同的。对低频响应来说，高阶模态的影响较小。对实际结构而言，我们感兴趣的往往是它的前几阶或十几阶模态，更高的模态常常被舍弃。这样尽管会造成一点误差，但频响函数的矩阵阶数会大大减小，使工作量大为减小。这种处理方法称为模态截断。 7、如何理解结构的阻尼和各阶模态的阻尼。 结构的阻尼比是测不出来的，通过共振试验测到的是结构的各阶模态阻尼比 8、结构余振波形识别结构第1阶固有频率和阻尼比应注意哪些问题。 求补充！！！！！ 9、比例阻尼 的物理含义和实质。 假设结构阻尼[C]是质量矩阵[M]和刚度矩阵[K]的线性组合，称为比例阻尼或瑞利阻尼。 10、什么是正则坐标？什么是静力耦合？什么是动力耦合？ 在正则坐标变换{y}=[Y]{η}中，{η}称为正则坐标，刚度矩阵不为对角矩阵，质量矩阵为对角矩阵，称为静力耦合，质量矩阵不为对角矩阵而刚度矩阵为对角矩阵称为动力耦合。 11、主振型正交的物理内涵是什么？ 主振型正交的物理意义是各阶模态的能量不能在模态之间相互转化 12、对于一线性振动系统，进行模态坐标变换的实质是什么？ 将振动微分方程解耦，使其变成n个独立的线性微分方程组 13、动力减振器减振的实质是什么？ 附加系统产生一个与激振力等大反向的力。 14、试总结多自由度系统运动微分方程建立的常用方法。 达朗贝尔原理，拉格朗日方法，动力平衡法，虚功法，变分法 15、试总结多自由度系统求解响应主要分为哪几步进行。 a．建立多自由度系统的振动微分方程 b．求出固有频率，主振型，并验证主振型的正交性，得到模态矩阵 c．求出正则坐标，利用模态叠加原理求出几何坐标 16、列举几个你所知晓的关于向量正交的例子。 多自由体系主振型的正交性，主振型关于质量矩阵，刚度矩阵，阻尼矩阵正交 第4章 1、什么是可测量、什么是可观量？ 现实中可以直接测量得到的量称为可测量，可观量是无法直接测量但是可以间接计算得出的量 为什么振动信号采集时要满足采样定理？ 采样定理说明采样频率与信号频谱之间的关系，是连续信号离散化的基本依据，采样定理解决的问题是确定合理的采样间隔以及合理的采样长度，保证采样所得到的数字信号能真实地代表原来的连续信号。衡量采样速度高低的指标是采样频率，一般来说采样频率越高，采样点越密，所获得的数字信号越逼近原信号。 试扼要说明常用的几种激励形式及其优缺点。 a按照激励量为力或者运动可分： 力激励：力可测可控，一般可用激振器实现 运动激励：运动量可测可控，一般用振动台实现。 b按照加力点数量分： 单点激励：设备简单费用低，但输入能量不均匀，作纯模态参数识别时，激不出较纯的主模态