《機械動力學》——期末復習題及答案

1、機械動力學期末復習題及答案1、判斷1. 機構平衡問題在本質上是一種以動態(tài)靜力分析為基礎的動力學綜合，或動力學設計。答案 :正確2. 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3. 慣性力的計算是建立在主動構件作理想運動的假定的基礎上的。答案 :正確4. 等效質量和等效轉動慣量與機械驅動構件的真實速度無關。答案 :正確5. 作用于等效構件上的等效力 （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6. 兩點動代換后的系統(tǒng)與原有系統(tǒng)在靜力學上是完全等效的。答案 :錯誤7. 對于不存在多余約束和多個自由度的機構，動態(tài)靜力分析是一個靜定問題。答案 :錯誤8. 擺動力

2、的完全平衡常常會導致機械結構的簡單化。答案 :錯誤9. 機構擺動力完全平衡的條件是：機構運動時，其總質心作變速直線運動。答案 :錯誤10. 等效質量和等效轉動慣量與質量有關。答案 :錯誤11. 平衡是在運動設計完成之前的一種動力學設計。答案 :錯誤12. 在動力分析中主要涉及的力是驅動力和生產阻力。答案 :正確13. 當取直線運動的構件作為等效構件時，作用于系統(tǒng)上的全部外力折算到該構件上得到等 效力。答案:正確14. 擺動力的平衡一定會導致機械結構的復雜化。答案:錯誤15. 機器人操作機是一個多自由度的閉環(huán)的空間機構。答案:錯誤16. 質量代換是將構件的質量用若干集中質量來代換，使這些代換質量

3、與原有質量在運動學上等效答案:正確17. 彈性動力分析考慮構件的彈性變形。答案:正確18. 機構擺動力矩完全平衡的條件為機構的質量矩為常數。答案:錯誤19. 拉格朗日方程是研究約束系統(tǒng)靜力動力學問題的一個普遍的方法。答案:正確20. 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。答案:正確21. 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22. 通路定理是用來判斷能否實現擺動力完全平衡的理論。答案:錯誤23. 無論如何，等效力與機械驅動構件的真實速度無關。答案:正確24. 綜合平衡不僅考慮機構在機座上的平衡，同時也考慮運動副動壓力的平衡和輸入轉矩的 平衡。答案:正

4、確25. 速度越快，系統(tǒng)的固有頻率越大。答案:錯誤26. 平衡的實質就是采用構件質量再分配等手段完全地或部分地消除慣性載荷。答案:正確27. 優(yōu)化綜合平衡是一個多目標的優(yōu)化問題，是一種部分平衡。答案:正確28. 機構擺動力完全平衡的條件為機構的質量矩為常數答案:正確29. 當以電動機為原動機時，驅動力矩是速度的函數。答案:錯誤30. 為了使得等效構件的運動與機構中該構件的運動一致，要將全部外力等效地折算到該機構上這一折算是依據功能原理進行的。答案:正確2、單選1. 動力學反問題是已知機構的（ ） ，求解輸入轉矩和各運動副反力及其變化規(guī)律。A.運動狀態(tài)B.運動狀態(tài)和工作阻力C工作阻力D.運動狀態(tài)

5、或工作阻力答案 :B2. 平衡的實質就是采用構件質量再分配等手段完全地或部分地消除（ ） 。A.加速度B.角加速度C慣性載荷D.重力答案 : C3. 擺動力的完全平衡常常會導致機械結構的（ ） 。A.簡單化B.輕量化C復雜化D.大型化答案 : C4. 輸入功大于輸出功，其差值是（ C ） 。A盈功B.虧功C正功D.負功答案 : C）有關。5. 在含有連桿機構或凸輪機構等變速比傳動的系統(tǒng)中，傳動比僅與機構的（A速度B.角速度C加速度D位置答案 : D6. 在研究擺動力的平衡時，不涉及慣性力矩，可以采用（ ） 。A.靜代換B.動代換C靜力代換D.擺動力代換答案 : A7. 以下幾種方法中，不是機械

6、剛體動力學研究的分析方法的是（ ） 。A.靜力分析B.動態(tài)靜力分析C.動力分析D.彈性動力分析答案 : D8. 機構擺動力完全平衡的條件為：機構運動時機構的動量矩為（ ） 。A.0B.關于速度的函數C.關于質量的函數D.常數答案 : D9. 擺動力完全平衡的缺點有（ ） 。A.減少振動B.減小摩擦C使機械結構復雜化D.使機械體積增加答案 : C10. 描述等效構件運動的方程式形式有（ ） 。A.能量形式B.動量形式C加速度形式D.平衡力形式答案 : A11. 動態(tài)靜力分析應用于（ ） 。A.動力學正問題B.運動學正問題C.動力學反問題D.運動學反問題答案 :C12. 長期以來人們用加配重使擺動

7、力部分被平衡的方法來減?。?） 。A速度B.體積C摩擦D.振動答案 :D13. 當取定軸轉動的構件作為等效構件時，作用于系統(tǒng)上的全部外力折算到該構件上得到（）。A.等效質量B.等效轉動慣量C.等效力D.等效力矩答案 :B14. 在以下所有方法中，概念最清晰、易于理解的是（ ） 。A.廣義質量代換法B.線性獨立矢量法C質量矩替代法D.有限位置法答案 :B15. 當以電動機為原動機時，驅動力矩是（ ）的函數。A.加速度B.角加速度C速度D.角速度答案 :D16. 在研究擺動力矩的平衡時，則必須采用（ ） 。A.靜代換B.動代換C靜力代換D.擺動力代換答案 :B）。17. 不是現代機械設計的特征是（

8、A.大型化B.精密化 C高速化D.輕量化 答案 :A18. 無法實現擺動力完全平衡的方法有（ ） 。A.加配重B.合理布置機構C.設置附加機構D.減小體積 答案 :D19. 以下選項中，不能歸為阻尼的是（ ） 。A.物體的內力B.物體表面間的摩擦力C周圍介質的阻力D.材料的內摩擦答案 :A20. 為了使得等效構件的運動與機構中該構件的運動一致，不能將（ ）等效地折算到該機 構上。A.全部外力B.所有質量C所有轉動慣量D全部內力 答案 :B21. 設機構中的活動構件數位6， 含低副數目為 2 ， 含高副數目為3， 則構件的自由度數為 （） 。A.10B.11C.12D.13 答案 :B22. 機

9、構擺動力矩完全平衡的條件為機構的（ ）為常數。A.質量矩B.動量矩C.轉動慣量D.慣性矩答案 :B23. 等效質量和等效轉動慣量與（ ）有關。A.傳動比B質量C.轉動慣量D.等效力答案 :A24. 優(yōu)化平衡就是采用優(yōu)化的方法獲得一個（ ） 。A.絕對最佳解B.相對最佳解C.實際解D.理論解答案 :B25. 機器本身是振源，將其與地基隔離開來，以減少其對周圍的影響，稱為（ ） 。A.隔振B減振C被動隔振D.主動隔振答案 :D26. 機構運轉中產生的慣性載荷造成的影響有（ ） 。A.提高機械的精度B.提高機械的可靠性C加劇磨損D.提高機械效率答案 :C27. 機構的總質心為零的是（ ） 。A.總質

10、心作勻速直線運動B.總質心作變速直線運動C.總質心作圓周運動D.總質心作減速運動答案 :A28. 可以引起機構在機座上的振動的是（ ） 。A.速度的變化B.擺動力C.速度的周期變化D.加速度的變化答案 :B29. 飛輪有（ ）的作用。A.平衡器B.儲能器C加大系統(tǒng)加速度D.減小系統(tǒng)慣性答案 :B30. 當取直線運動的構件作為等效構件時，作用于系統(tǒng)上的全部（ ）折算到該構件上得到 等效質量。A.全部外力B.質量和轉動慣量C.轉動慣量D全部內力答案 :B3、多選1 . 描述等效構件運動的方程式有（ ） 。A.能量形式B.動量形式C.力矩形式D.平衡力形式答案 :AC2 .機構的總質心為零，有（ ）

11、這些可能。A.總質心作勻速直線運動B.總質心作變速直線運動C.總質心作圓周運動D.總質心靜止不動答案 :AD3 .作用在機械上的力有（ ） 。A.驅動力B.重力C.摩擦力D.生產阻力答案 :ABCD4 .工業(yè)機器人通常由（ ）組成。A.執(zhí)行機構B.驅動裝置C控制系統(tǒng)D.傳感系統(tǒng)答案 :ABCD5. 以下選項中，與等效力有關的是（ ） 。A.外力B.傳動比C.3/VD. vk/v答案 :ABCD6 .假定構件為剛體，且忽略構件的彈性變形的分析方法有（ ） 。A.靜力分析B.動態(tài)靜力分析C.彈性動力分析D.動力分析答案 :ABD7 . 以下選項中，可以引起機構在機座上的振動的有（ ） 。A.速度的

12、變化8 .擺動力C擺動力矩的周期變化D.加速度的變化答案 :BC8. 當取直線運動的構件作為等效構件時，作用于系統(tǒng)上的全部（ ）折算到該構件上得到等效質量。A.全部外力B質量C.轉動慣量D全部內力答案 :CB9. 機械系統(tǒng)運轉的全過程可分為（ ）這幾個階段。A.急停階段B.啟動階段C穩(wěn)定運轉階段D停車階段答案 :BCD）。10. 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B.單元動力學矩陣的計算C.系統(tǒng)動力學矩陣的組集D.支承條件的處理答案 :ABCD11. 根據慣性載荷造成的危害，機構的平衡可分為以下幾種（ ） 。A機構在機座上的平衡日機構輸入轉矩的平衡C

13、機構滑動副中動壓力的平衡D運動副中動壓力的平衡答案 :ABD12. 以下選項中，以動態(tài)靜力分析方法為基礎計算出來的是（ ） 。A運動副反力日平衡力矩C擺動力矩D擺動力答案 :ABCD13. 在動力分析中，主要涉及的力是（） 。A驅動力以重力C摩擦力D生產阻力答案 :AD14. 以下選項中，可歸為阻尼的有（） 。A物體的內力以物體表面間的摩擦力C周圍介質的阻力D材料的內摩擦答案 :BCD4、填空1 . 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2 .用質量再分配實現擺動力的完全平衡，其分析方法主要有（） 、（） 、（）和（ ）。答案 :

14、廣義質量代換、線性獨立矢量法、質量矩替代法、有限位置法3 .針對機構運轉中產生的慣性載荷所造成的三種危害， 機構的平衡可分為 （） 、（）和（ ） 。答案: 機構在機座上的平衡、機構輸入轉矩的平衡、運動副中動壓力的平衡4 .機械動力學的分析方法按功能分類可分為（ ）和（ ） 。答案: 動力學反問題、動力學正問題5 .機械系統(tǒng)運轉的全過程可分為（ ） 、 （ ）和（ ）這幾個階段答案: 啟動階段和、穩(wěn)定運轉階段、停車階段6 .二自由度系統(tǒng)的等效轉動慣量是系統(tǒng)的時間 、（） 、（） 和（ ） 的函數。答案: 慣性參數、幾何參數、廣義坐標7 .動力學的分析方法按水平分類，可分為 靜力分析 、 （）

15、、 （ ）和彈性動力分析。答案 :動態(tài)靜力分析、動力分析8 .機器人動力學是機器人（ ） 、 （ ）和（ ）的基礎。答案: 、操作機設計、控制器設計、動態(tài)性能分析9 .實現擺動力完全平衡的方法有（ ） 、 （ ）和（ ） 。答案: 加配重、合理布置機構、設置附加機構10 . 在建立各種機構和機械系統(tǒng)的動力學模型時應遵循的原則為： 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5. 問答與計算題1 、 “機械動力學”主要研究哪些內容？答案 : 機械動力學是研究機械在力的作用下的運動和機械在運動中產生的力， 并從力與運動的相互作用的角度進行機械設計和改進的科

16、學。動力學主要研究內容概括起來有： 共振分析； 振動分析與動載荷計算； 計算機與現代測試技術的運用；減震與隔振。2、在彈性運動假設下，有哪些彈性動力學建模方法及特點？請解釋“瞬時剛化”的概念？ 答案 :1 ）彈性動力學模型有集中參數模型和有限元模型。集中參數模型建立起的運動方程為常微分方程，但是由于質量簡化過多，模型粗糙， 精度比較差；有限元建立的運動方程也為常微分方程，但相較集中參數模型精確，適應性廣，可以模擬復雜形狀的構件，運算模型統(tǒng)一。2）瞬時剛化：機構在運動到循環(huán)中的某一位置時，可將機構的形狀和作用在其上的載荷瞬時凍結起來，從而可瞬時的將機構看做一個剛體結構。3 、 機構動態(tài)靜力分析主

17、要研究哪些內容 ?此分析在機器設計中是為了解決什么問題？答案 : 1） 根據達朗貝爾原理， 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衡力矩） 加到機構的相應構件上； 然后將各構件逐一從機構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 :

18、線性系統(tǒng)受多個激勵的作用時，總的響應等于各個激勵產生的響應的疊加，這就是疊加原理。5 、 簡述在剛性運動前提下，如何進行運動構件的真實運動分析求解，請列出步驟？答案 : 首先建立等效力學模型，將復雜的機械系統(tǒng)簡化為一個構件，即等效構件，根據質點系動能定理， 將作用于機械系統(tǒng)上的所有外力和外力矩、 所有構件的質量和轉動慣量， 都向等效構件轉化；其次計算等效構件上的等效量（包括等效力矩，等效力，等效質量，等效轉動慣量） ；再次建立等效構件的運動方程式，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件的角速度函數和角加速度函數， 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)的兩個振動方程經過一定的處理，使每個方程只含有一個廣義坐標，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。曲柄以轉速度的作等速回轉運動，曲柄與水平方向夾角為口 ,曲柄長度為r ,質心與其回轉中心 A重合。連桿長度l ,連桿與水平