《機械動力學(xué)》-期末復(fù)習(xí)題及答案

1、機械動力學(xué)期末復(fù)習(xí)題及答案1、判斷機構(gòu)平衡問題在本質(zhì)上是一種以動態(tài)靜力分析為基礎(chǔ)的動力學(xué)綜合，或動力學(xué)設(shè)計。答案:正確優(yōu)化平衡就是采用優(yōu)化的方法獲得一個絕對最佳解。答案:錯誤慣性力的計算是建立在主動構(gòu)件作理想運動的假定的基礎(chǔ)上的。答案:正確等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量與機械驅(qū)動構(gòu)件的真實速度無關(guān)。答案:正確作用于等效構(gòu)件上的等效力（或等效力矩）所作的功等于作用于系統(tǒng)上的外力所作的功。答案:錯誤兩點動代換后的系統(tǒng)與原有系統(tǒng)在靜力學(xué)上是完全等效的。答案:錯誤對于不存在多余約束和多個自由度的機構(gòu)，動態(tài)靜力分析是一個靜定問題。答案:錯誤擺動力的完全平衡常常會導(dǎo)致機械結(jié)構(gòu)的簡單化。答案:錯誤機構(gòu)擺動力完全平衡

2、的條件是：機構(gòu)運動時，其總質(zhì)心作變速直線運動。答案:錯誤等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量有關(guān)。答案:錯誤平衡是在運動設(shè)計完成之前的一種動力學(xué)設(shè)計。答案:錯誤在動力分析中主要涉及的力是驅(qū)動力和生產(chǎn)阻力。答案:正確當(dāng)取直線運動的構(gòu)件作為等效構(gòu)件時，作用于系統(tǒng)上的全部外力折算到該構(gòu)件上得到等效力。答案:正確擺動力的平衡一定會導(dǎo)致機械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。答案:錯誤機器人操作機是一個多自由度的閉環(huán)的空間機構(gòu)。答案:錯誤質(zhì)量代換是將構(gòu)件的質(zhì)量用若干集中質(zhì)量來代換，使這些代換質(zhì)量與原有質(zhì)量在運動學(xué)上等效答案:正確彈性動力分析考慮構(gòu)件的彈性變形。答案:正確機構(gòu)擺動力矩完全平衡的條件為機構(gòu)的質(zhì)量矩為常數(shù)。答案:錯誤拉格朗

3、日方程是研究約束系統(tǒng)靜力動力學(xué)問題的一個普遍的方法。答案:正確在不含有變速比傳動而僅含定速比傳動的系統(tǒng)中，傳動比為常數(shù)。答案:正確平衡分析著眼于全部消除或部分消除引起震動的激振力。答案:正確通路定理是用來判斷能否實現(xiàn)擺動力完全平衡的理論。答案:錯誤無論如何，等效力與機械驅(qū)動構(gòu)件的真實速度無關(guān)。答案:正確綜合平衡不僅考慮機構(gòu)在機座上的平衡，同時也考慮運動副動壓力的平衡和輸入轉(zhuǎn)矩的平衡。答案:正確速度越快，系統(tǒng)的固有頻率越大。答案:錯誤平衡的實質(zhì)就是采用構(gòu)件質(zhì)量再分配等手段完全地或部分地消除慣性載荷。答案:正確優(yōu)化綜合平衡是一個多目標(biāo)的優(yōu)化問題，是一種部分平衡。答案:正確答案:C機構(gòu)擺動力完全平衡

4、的條件為機構(gòu)的質(zhì)量矩為常數(shù)。答案:正確當(dāng)以電動機為原動機時，驅(qū)動力矩是速度的函數(shù)。答案:錯誤為了使得等效構(gòu)件的運動與機構(gòu)中該構(gòu)件的運動一致，要將全部外力等效地折算到該機構(gòu)上這一折算是依據(jù)功能原理進(jìn)行的。答案:正確2、單選動力學(xué)反問題是已知機構(gòu)的（），求解輸入轉(zhuǎn)矩和各運動副反力及其變化規(guī)律。運動狀態(tài)運動狀態(tài)和工作阻力工作阻力運動狀態(tài)或工作阻力答案:B平衡的實質(zhì)就是采用構(gòu)件質(zhì)量再分配等手段完全地或部分地消除（）。加速度角加速度慣性載荷重力答案:C擺動力的完全平衡常常會導(dǎo)致機械結(jié)構(gòu)的（）。簡單化輕量化復(fù)雜化大型化答案:C輸入功大于輸出功，其差值是（C）。盈功虧功正功負(fù)功在含有連桿機構(gòu)或凸輪機構(gòu)等變速

5、比傳動的系統(tǒng)中，傳動比僅與機構(gòu)的（）有關(guān)。速度角速度加速度位置答案:D在研究擺動力的平衡時，不涉及慣性力矩，可以采用（）。靜代換動代換靜力代換擺動力代換答案:A以下幾種方法中，不是機械剛體動力學(xué)研究的分析方法的是（）。靜力分析動態(tài)靜力分析動力分析彈性動力分析答案:D機構(gòu)擺動力完全平衡的條件為：機構(gòu)運動時機構(gòu)的動量矩為（）。0關(guān)于速度的函數(shù)關(guān)于質(zhì)量的函數(shù)常數(shù)答案:D擺動力完全平衡的缺點有（）。減少振動減小摩擦使機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜化使機械體積增加答案:C描述等效構(gòu)件運動的方程式形式有（）。能量形式動量形式加速度形式平衡力形式答案:A動態(tài)靜力分析應(yīng)用于（）。動力學(xué)正問題運動學(xué)正問題動力學(xué)反問題運動學(xué)反問題

6、答案:C長期以來人們用加配重使擺動力部分被平衡的方法來減?。ǎ?。速度體積C摩擦D.振動答案:D當(dāng)取定軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件作為等效構(gòu)件時，作用于系統(tǒng)上的全部外力折算到該構(gòu)件上得到（）。等效質(zhì)量等效轉(zhuǎn)動慣量等效力等效力矩答案:B在以下所有方法中，概念最清晰、易于理解的是（）。廣義質(zhì)量代換法線性獨立矢量法質(zhì)量矩替代法有限位置法答案:B當(dāng)以電動機為原動機時，驅(qū)動力矩是（）的函數(shù)。加速度角加速度速度角速度答案:D在研究擺動力矩的平衡時，則必須采用（）。靜代換動代換靜力代換擺動力代換答案:B不是現(xiàn)代機械設(shè)計的特征是（）。大型化精密化高速化輕量化答案:A無法實現(xiàn)擺動力完全平衡的方法有（）。加配重合理布置機構(gòu)設(shè)置附加

7、機構(gòu)減小體積答案:D以下選項中，不能歸為阻尼的是（）。物體的內(nèi)力物體表面間的摩擦力周圍介質(zhì)的阻力材料的內(nèi)摩擦答案:A為了使得等效構(gòu)件的運動與機構(gòu)中該構(gòu)件的運動一致，不能將（）等效地折算到該機構(gòu)上。全部外力所有質(zhì)量所有轉(zhuǎn)動慣量全部內(nèi)力答案:B設(shè)機構(gòu)中的活動構(gòu)件數(shù)位6，含低副數(shù)目為2，含高副數(shù)目為3，則構(gòu)件的自由度數(shù)為（）。TOC o 1-5 h z10111213答案:B機構(gòu)擺動力矩完全平衡的條件為機構(gòu)的（）為常數(shù)。質(zhì)量矩動量矩轉(zhuǎn)動慣量慣性矩答案:B等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量與（）有關(guān)。傳動比質(zhì)量轉(zhuǎn)動慣量等效力答案:A優(yōu)化平衡就是采用優(yōu)化的方法獲得一個（）。絕對最佳解相對最佳解實際解理論解答案:B機

8、器本身是振源，將其與地基隔離開來，以減少其對周圍的影響，稱為（）隔振B減振被動隔振主動隔振答案:D機構(gòu)運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的慣性載荷造成的影響有（）。提高機械的精度提高機械的可靠性加劇磨損提高機械效率答案:C機構(gòu)的總質(zhì)心為零的是（）?？傎|(zhì)心作勻速直線運動總質(zhì)心作變速直線運動總質(zhì)心作圓周運動總質(zhì)心作減速運動答案:A可以引起機構(gòu)在機座上的振動的是（）。速度的變化擺動力速度的周期變化加速度的變化答案:B答案:ABCD飛輪有（）的作用。平衡器儲能器加大系統(tǒng)加速度減小系統(tǒng)慣性答案:B）折算到該構(gòu)件上得到當(dāng)取直線運動的構(gòu)件作為等效構(gòu)件時，作用于系統(tǒng)上的全部（等效質(zhì)量。全部外力質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量全部內(nèi)力答案:B3

9、、多選描述等效構(gòu)件運動的方程式有（）。能量形式動量形式力矩形式平衡力形式答案:AC機構(gòu)的總質(zhì)心為零，有（）這些可能總質(zhì)心作勻速直線運動總質(zhì)心作變速直線運動總質(zhì)心作圓周運動總質(zhì)心靜止不動答案:AD作用在機械上的力有（）。驅(qū)動力重力摩擦力生產(chǎn)阻力工業(yè)機器人通常由（）組成。執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動裝置控制系統(tǒng)傳感系統(tǒng)答案:ABCD以下選項中，與等效力有關(guān)的是（）。外力傳動比TOC o 1-5 h z/vk/v答案:ABCD假定構(gòu)件為剛體，且忽略構(gòu)件的彈性變形的分析方法有（）。靜力分析動態(tài)靜力分析彈性動力分析動力分析答案:ABD以下選項中，可以引起機構(gòu)在機座上的振動的有（）。速度的變化擺動力擺動力矩的周期變化加速

10、度的變化答案:BC當(dāng)取直線運動的構(gòu)件作為等效構(gòu)件時，作用于系統(tǒng)上的全部（）折算到該構(gòu)件上得到等效質(zhì)量全部外力質(zhì)量轉(zhuǎn)動慣量全部內(nèi)力答案:CB機械系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的全過程可分為（）這幾個階段。急停階段啟動階段穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段停車階段答案:BCD計算軸的橫向振動固有頻率時，建立有限元模型的步驟是（）。A.劃分單元，建立廣義坐標(biāo)單元動力學(xué)矩陣的計算系統(tǒng)動力學(xué)矩陣的組集支承條件的處理答案:ABCD根據(jù)慣性載荷造成的危害，機構(gòu)的平衡可分為以下幾種（）A、機構(gòu)在機座上的平衡B、機構(gòu)輸入轉(zhuǎn)矩的平衡C、機構(gòu)滑動副中動壓力的平衡D、運動副中動壓力的平衡答案:ABD以下選項中，以動態(tài)靜力分析方法為基礎(chǔ)計算出來的是（）。A、運動

11、副反力B、平衡力矩C、擺動力矩D、擺動力答案:ABCD在動力分析中，主要涉及的力是（）。A、驅(qū)動力B、重力C、摩擦力D、生產(chǎn)阻力答案:AD以下選項中，可歸為阻尼的有（）。A、物體的內(nèi)力B、物體表面間的摩擦力C、周圍介質(zhì)的阻力D、材料的內(nèi)摩擦答案:BCD4、填空從慣性載荷被平衡的程度看，平衡可分為（）、（）和（）答案:部分平衡、完全平衡、優(yōu)化綜合平衡）、（）、（用質(zhì)量再分配實現(xiàn)擺動力的完全平衡，其分析方法主要有（和（）。答案:廣義質(zhì)量代換、線性獨立矢量法、質(zhì)量矩替代法、有限位置法針對機構(gòu)運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的慣性載荷所造成的三種危害，機構(gòu)的平衡可分為（）、（）和（）。答案:機構(gòu)在機座上的平衡、機構(gòu)輸入轉(zhuǎn)矩

12、的平衡、運動副中動壓力的平衡4.機械動力學(xué)的分析方法按功能分類可分為（）和（）。答案:動力學(xué)反問題、動力學(xué)正問題5.機械系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的全過程可分為（）、（）和（答案:啟動階段和、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)階段、停車階段）這幾個階段6.二自由度系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動慣量是系統(tǒng)的時間、（）、（答案:慣性參數(shù)、幾何參數(shù)、廣義坐標(biāo)）和（）的函數(shù)。7.動力學(xué)的分析方法按水平分類，可分為靜力分析、（析。答案:動態(tài)靜力分析、動力分析）、（）和彈性動力分8.機器人動力學(xué)是機器人（）、（）和（）答案:、操作機設(shè)計、控制器設(shè)計、動態(tài)性能分析的基礎(chǔ)。9.實現(xiàn)擺動力完全平衡的方法有（）、（）和（）。答案:加配重、合理布置機構(gòu)、設(shè)置附加機構(gòu)10.在

13、建立各種機構(gòu)和機械系統(tǒng)的動力學(xué)模型時應(yīng)遵循的原則為：將連續(xù)系統(tǒng)簡化為離散系統(tǒng)、（）和（）。答案:非線性系統(tǒng)的線性化、忽略次要因素問答與計算題1、“機械動力學(xué)”主要研究哪些內(nèi)容？答案:機械動力學(xué)是研究機械在力的作用下的運動和機械在運動中產(chǎn)生的力，并從力與運動的相互作用的角度進(jìn)行機械設(shè)計和改進(jìn)的科學(xué)。動力學(xué)主要研究內(nèi)容概括起來有：共振分析；振動分析與動載荷計算；計算機與現(xiàn)代測試技術(shù)的運用；減震與隔振。2、在彈性運動假設(shè)下，有哪些彈性動力學(xué)建模方法及特點？請解釋“瞬時剛化”的概念？答案:1）彈性動力學(xué)模型有集中參數(shù)模型和有限元模型。集中參數(shù)模型建立起的運動方程為常微分方程，但是由于質(zhì)量簡化過多，模型

14、粗糙，精度比較差；有限元建立的運動方程也為常微分方程，但相較集中參數(shù)模型精確，適應(yīng)性廣，可以模擬復(fù)雜形狀的構(gòu)件，運算模型統(tǒng)一。2）瞬時剛化：機構(gòu)在運動到循環(huán)中的某一位置時，可將機構(gòu)的形狀和作用在其上的載荷瞬時凍結(jié)起來，從而可瞬時的將機構(gòu)看做一個剛體結(jié)構(gòu)。3、機構(gòu)動態(tài)靜力分析主要研究哪些內(nèi)容?此分析在機器設(shè)計中是為了解決什么問題？答案:1）根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，將慣性力和慣性力矩計入靜力平衡方程，求出為平衡靜載荷和動載荷而需要加在原動構(gòu)件上施加的力或力矩，以及各運動副中的反作用力。這就是動態(tài)靜力分析。2）機構(gòu)動態(tài)靜力分析的基本步驟是：首先將所有的外力、外力矩（包括慣性力和慣性力矩以及待求的平衡力和平

15、衡力矩）加到機構(gòu)的相應(yīng)構(gòu)件上；然后將各構(gòu)件逐一從機構(gòu)中分離并加上約束反力后、寫出一系列平衡方程式；最后通過聯(lián)立求解這些平衡方程式，求出各運動副中的約束反力和需加于機構(gòu)上的平衡力或平衡力矩。4、在振動分析時，“疊加原理”是指什么？答案:線性系統(tǒng)受多個激勵的作用時，總的響應(yīng)等于各個激勵產(chǎn)生的響應(yīng)的疊加，這就是疊加原理。5、簡述在剛性運動前提下，如何進(jìn)行運動構(gòu)件的真實運動分析求解，請列出步驟？答案:首先建立等效力學(xué)模型，將復(fù)雜的機械系統(tǒng)簡化為一個構(gòu)件，即等效構(gòu)件，根據(jù)質(zhì)點系動能定理，將作用于機械系統(tǒng)上的所有外力和外力矩、所有構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，都向等效構(gòu)件轉(zhuǎn)化；其次計算等效構(gòu)件上的等效量（包括等效

16、力矩，等效力，等效質(zhì)量，等效轉(zhuǎn)動慣量）；再次建立等效構(gòu)件的運動方程式，有兩種形式，能量形式和力矩形式；最后通過方程式求出等效構(gòu)件的角速度函數(shù)和角加速度函數(shù)，這樣便可以求出機械系統(tǒng)的真實運動規(guī)律。6、在振動分析時，“解耦”是指什么？答案:解耦：將二自由度系統(tǒng)的兩個振動方程經(jīng)過一定的處理，使每個方程只含有一個廣義坐標(biāo)，這個過程就是方程的解耦。7、如圖1所示為一對心曲柄滑塊機構(gòu)。曲柄以轉(zhuǎn)速度作等速回轉(zhuǎn)運動，曲柄與水平方向1夾角為0，曲柄長度為r，質(zhì)心與其回轉(zhuǎn)中心A重合。連桿長度l，連桿與水平方向夾1角為0，連桿質(zhì)心S到鉸鏈B的距離BE二L，連桿質(zhì)量m，對其質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量J。22222滑塊質(zhì)量m，其質(zhì)心與鉸鏈C重合。1）畫出曲柄、連桿和滑塊的受力分析圖；2）寫出3曲柄、連桿和滑塊的平衡方程。圖1對心曲柄滑塊機構(gòu)解:1）各個構(gòu)件的受力圖如下所示:（曲柄連桿滑塊各5分，共15分）2）根據(jù)受力圖可以得到曲柄平衡方程如下：（各個構(gòu)件的平衡方程分別為5分，共15分）F-F=0RBRAPxF+M=01RB.dF-F=0,一,RBXRAX化為標(biāo)量式為：F-F=0RByRAyxF-yF+M=0BRByBRBxd其中：x=rcos0,y=rsin0B1B1根據(jù)受力圖可以得到連桿平衡方程如下F-F=mSRCRB22PxF-qx