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2017年沈阳农业大学水利学院801理论力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 各点都作圆周运动的刚体一定是定轴转动吗?

【答案】不一定,刚体作平动时,各点也可能都作圆周运动。

2. 图所示各平面机构中,各部分尺寸及图示瞬时的位置已知。凡图上标出的角速度或速度皆为已知,且皆为常量。欲求出各图中点C 的速度和加速度,你将采用什么方法?说出解题的步骤及所用公式。

【答案】图(a ):分别以点A 和点B 为基点,研究点C 的速度和加速度。

图(b ):分别以点B 为基点,摇杆为动系研究点C 。

图(c ):分别以点A 和点B 为基点,研究点D ,求得杆AC 的角速度和角加速度,再以点A 为基点研究点C 。

3. 图所示两个振动系统, 其质量为m , 弹簧刚度系数为k , 阻力系数为c.

设干扰位移导它们的受迫振动公式

.

【答案】(a )选取系统静平衡时物块m 所在位置为坐标x 的原点, 由图(a )得到物体运动微分方程:

将解上式得:

代入上式得:

其中,

(b )由图(b )得到物体运动微分方程:

将解上式得:

代入上式得:

4. 图(a )所示机构,在水平面内运动,曲柄与连杆均可看作均质杆,OC 杆质量为m ,AB 杆质量为2m , 长度OC=AC=CB=R,滑块A ,B 的质量也为m. 曲柄OC 上连接一扭转弹簧,其扭转刚度系数为k. 不计系统的摩擦,

时系统处于平衡位置,现在A

处作用一周期性谐变力

P 为常值. 求系统产生共振时扭转弹簧的刚度系数

k.

【答案】由产生共振的条件,系统的固有频率与干扰力频率相等时才能产生共振,应求出系统的固有频率. 采用拉格朗日方程建立系统运动微分方程的方法求固有频率.

系统具有一个自由度,先分析运动学关系,如图(b )所示,有

系统的动能为

整理后得

以系统的静平衡位置

为系统的零势能点,则系统的势能为

拉格朗日函数为

将拉格朗日函数代入拉格朗日方程

运算以后整理得