2017年燕山大学车辆与能源学院801理论力学考研强化模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 什么是主振动?两个主振动的合成是否为简谐振动?是否是周期运动?
【答案】两个自由度系统有两个固有频率, 一定的初始条件下, 系统可分别以其中一个频率振动, 视为两个主振动. 都是谐振动. 一般条件下, 系统的振动是两个主振动的叠加, 一段不是谐振动, 也不一定为周期振动.
2. 一平面支架,直角弯杆BE 与水平杆AD 在C 点铰接,AD 杆的D 端铰接半径为(图1)的滑轮,跨过滑轮的绳子一端水平地系于弯杆上的E 点,另一端挂一重为
的重物。设
AB=AC=CD=lm,不计摩擦及杆和滑轮重力,且AB 与水平面垂直。求:A 、B 处反力。
图1
【答案】取整体为研究对象,受力分析如图2所示。
图2
由平衡方程
得
取杆BCE 作为研究对象,受力分析如图3所示。
图3
由平衡方程联立方程,解得
3. 怎样用自由振动实验方法求单自由度系统的阻尼比和阻力系数c.
【答案】可由实验测出自由振动时隔N
个周期的两个振幅
及
由对数缩减规律
得
, 可求出阻尼比再由系统的质量m 和弹簧刚度k 得阻尼
系数,
4. 如图1所示结构,若力F 作用在B 点,系统能否平衡?若力F 仍作用在B 点,但可任意改变F 的方向,F 在什么方向上结构能平衡?
【答案】不能。P 在如图范围内可以令结构平衡,如图2所示。
图
1
图2
5. 如何选择动点和动参考系?在例中以滑块A 为动点。为什么不宜以曲柄OA 为动参考系?若以
上的点A 为动点,以曲柄OA 为动参考系,是否可求出
的角速度、角加速度?
【答案】见图,以滑块A 为动点,则点A 相对OA 杆没有相对运动。动点一般选在机构中两刚体的接合点处并且在其中一个刚体上,动系为另外一个刚体,使动点与动系存在相对运动。其,为满足这一原则,有时动点不主要原则是相对运动直观,简单(常见的情况为直线或圆周运动)一定选在接合点处。
若以OB 上的点A 为动点,以曲柄OA 为动系,可以求出
的角速度,但求
的角加速
度时,因相对运动不直观,轨迹不明确,无法判断加速度方向,故不能求解角加速度。
图
6. 不计图示构架中各杆件重量, 力F=40kN, 各尺寸如图1所示。求铰链A , B , C 处所受的力。
图1
【答案】杆BE 、CD 均为二力杆, 方向沿着杆的方向。 (1)以ABC 为研究对象, 受力如图2(a )所示。 由平衡方程
得
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