2021 结构动力学(哈尔滨工业大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2021-03-29到2021-07-18

第四讲 单自由度系统：任意激振和阻尼 单元测验（一）：单自由度系统

1、 问题:已知一个做简谐振动的弹簧质量块系统，它的加速度最大为，且系统的固有频率是，求系统的振幅和最大速度。
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

2、 问题:如图所示单自由度系统，若取坐标原点在质量块静平衡位置处，则系统的振动方程为，其中。当坐标原点取在弹簧原长的位置时，则在新的振动微分方程中，下列哪项会发生改变？                                                       
选项：
A:
B:
C:
D:以上都不变
答案: 【】

3、 问题:如图所示系统，悬臂梁的等效刚度为，则整个系统的等效刚度为？                          
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

4、 问题:设质量块质量为，弹簧刚度系数是，原长为，单位长度的质量为，弹簧端点的位移为。假设弹簧各点的位移与离固定点的距离成比例。问系统的等效质量是？（提示：系统动能）
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

5、 问题:如图质量块与弹簧构成单自由度无阻尼自由振动系统，初始条件，其解为一简谐振动。问：当时，相角应为下列哪一项？                                                     
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

6、 问题:一单自由度系统，作无阻尼自由振动。初始位移为，初始速度。在某时刻时，位移和速度同时达到各自最大值的倍，此时位移为，而速度为，则运动方程为？
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

7、 问题:如下图所示，一质量为的轮子，用摩擦力很小的刀口支撑在悬点上，已知轮子绕悬点摆动的周期是 ，求轮子绕重心轴的转动惯量.                                               
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

8、 问题:某单自由度系统，其方程为。图中展示了该系统可能的四种位移-时间曲线，若四种情况下的和取值分别相等，即。那么各图中阻尼项的大小顺序是?                           
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

9、 问题:单自由度无阻尼系统初始条件为，在简谐激励作用下，其运动方程为 ，当激励频率与系统固有频率接近时，将会发生共振现象。下列图中哪一个是共振状态下位移-时间曲线？                          
选项：
A:(a)、(b)
B:(b)、(c)
C:(b)、(c)和(d)
D:仅(b)
答案: 【仅(b)】

10、 问题:单自由度有阻尼系统在简谐激励作用下，其方程为，初始条件为，则响应为                                                                                                                       下列说法不正确的是？
选项：
A:表达式中第一项为零输入响应
B:表达式中前两项为伴生自由振动响应
C:表达式中最后两项为零初始条件响应
D:表达式中最后一项为稳态响应
答案: 【表达式中前两项为伴生自由振动响应】

11、 问题:已知弹簧质量系统，作用在质量块上的激振力为，无阻尼固有频率记为，阻尼比记为。计算其放大因子表达式，并根据你的结果回答：当放大因子达到极大值时，相应的激励频率和放大因子极大值是多少？（不成立）
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

12、 问题:单自由度有阻尼系统在简谐激励作用下，其方程为，稳态响应为。下图给出了不同的阻尼比下，动力放大系数（放大因子）与频率比的关系图（为静位移），下列说法正确的是？                                                 
选项：
A:点P的坐标为，点Q的横坐标为
B:点P的坐标为，点Q的横坐标为
C:点P的坐标为，点Q的横坐标不为
D:点P的坐标为，点Q的横坐标不为
答案: 【点P的坐标为，点Q的横坐标不为】

13、 问题:单自由度有阻尼系统在简谐激励作用下，其方程为，稳态响应为。下图给出了不同的阻尼比下，相角（度）与频率比的关系图，下列说法正确的是？                                     
选项：
A:点P的坐标为，曲线1的阻尼比大于曲线2的阻尼比
B:点P的坐标为，曲线1的阻尼比小于曲线2的阻尼比
C:点P的坐标为，曲线1的阻尼比大于曲线2的阻尼比
D:点P的坐标为，曲线1的阻尼比小于曲线2的阻尼比
答案: 【点P的坐标为，曲线1的阻尼比小于曲线2的阻尼比】

14、 问题:单自由度粘性阻尼系统的频率响应函数为，记，则关于频响函数的实部，虚部以及它的模的说法正确的是？
选项：
A:在时为零
B:在时为零
C:在时精确取到极值
D:在时精确取到极值
答案: 【在时为零】

15、 问题:单自由度有阻尼系统，现考虑其稳态响应，下列关于弹性恢复力、阻尼力和激振力在一个周期内做功的说法不正确的是?
选项：
A:弹性恢复力在一个周期内做功为零
B:阻尼力在一个周期内做功为
C:激励力在一个周期内做功为
D:由机械能守恒，上述各力在一个周期内所做功之和为零，可得
答案: 【阻尼力在一个周期内做功为】

16、 问题:如图所示，质量块通过弹簧和阻尼器与基础连接。记质量块和基础的位移分别为和。现基础以位移激励作用于弹簧-质量块系统，质量块的稳态响应记为，阻尼比为，频率比记为。则下列说法不正确的是？                                                               
选项：
A:系统的振动方程为
B:位移放大系数为                              
C:频率比时，
D:有隔振效果的区域()，激励频率越高隔振效果越好，且阻尼比越小越好
答案: 【频率比时，】

17、 问题:如图所示主动隔振系统，，并记弹性力和阻尼力的合力为，下列说法错误的是？                                            
选项：
A:弹性力与阻尼力相位相差
B:作用力的传递系数为                                 
C:频率比时，
D:有隔振效果的区域，激励频率越高隔振效果越好，且阻尼比越小越好
答案: 【频率比时，】

18、 问题:在周期激励力作用下单自由度阻尼系统振动方程为，其中为如图所示的周期三角波，可将其展开为傅里叶级数                                            以下说法不正确的是                                     
选项：
A:对所有的都有
B:对所有的偶数都有
C:为一个常数
D:通常将周期激励力展开成谐波叠加的形式，且只取前几阶就能达到足够的精度
答案: 【为一个常数】

19、 问题:已知一台面，其上放置一物体。若台面做垂直方向的正弦运动（其中为已知常数，重力加速度为），则要使其上放置的物体一直与台面接触，振幅最大为多少？
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【】

20、 问题:某单自由度系统初始静止，在时刻给予一个脉冲力作用，其响应称为单位脉冲响应函数，记为。则下列说法不正确的是？
选项：
A:系统受冲击在时刻获得一个初始速度，但初始位移仍为零
B:此后无外力作用，系统在初始速度的条件下自由振动
C:如果单位脉冲力在时刻时作用，则其响应为
D:对单位脉冲响应函数做傅里叶变换的结果与该系统的（位移）频率响应函数相等
答案: 【如果单位脉冲力在时刻时作用，则其响应为】

21、 问题:单自由度系统在单位阶跃函数的激振力作用下振动，初始状态下，其中满足                                               该系统的振动微分方程为，下列说法正确的是
选项：
A:如果阻尼比（或），系统最终将停留在
B:如果阻尼比，系统在始终做简谐振动
C:在分析时的振动情况时，可做坐标变换，则原系统等价于如下的单自由度阻尼系统                                             在零初始条件下的自由振动
D:其他几个说法都不对
答案: 【如果阻尼比（或），系统最终将停留在】

22、 问题:某单自由度系统受如图所示的矩形脉冲力的作用，这里为单位阶跃函数。假设初始位于静止状态，忽略阻尼。系统的响应可以写为                          记在时刻达到最大位移，静位移记为，为系统自由振动的周期，放大系数，则的取值是与矩形脉冲作用的时间有关的，下列哪项是错误的？                                              
选项：
A:放大系数最大不超过2
B:脉冲作用时间越长，动力放大系数越大
C:动力放大系数时要求
D:当时，
答案: 【脉冲作用时间越长，动力放大系数越大】

23、 问题:如图所示的任意激振的时间历程曲线，在任意时刻至内冲量为，它的响应可由单位脉冲响应描述为，其中为单位脉冲函数激励下的位移响应。根据以上描述可知在任意激振下的响应可表示为                                                   下列说法错误的是                                                   
选项：
A:此式成立：                 
B:此式不成立：                            
C:对做关于的傅里叶变换得到系统频响函数
D:单位脉冲响应函数和频率响应函数都可以表征系统固有特性
答案: 【此式不成立：                            】