文档详情

振动理论课后答案.doc

发布:2019-01-01约7.32千字共42页下载文档
文本预览下载声明
1-1???一个物体放在水平台面上,当台面沿铅垂方向作频率为5 Hz的简谐振动时,要使物体不跳离平台,对台面的振幅应有何限制? 解:物体与桌面保持相同的运动,知桌面的运动为 , x=Asin10πt????; 由物体的受力分析,N?= 0(极限状态) 物体不跳离平台的条件为:????????; 既有???????????????????????, , 由题意可知Hz,得到,mm。 1-2???有一作简谐振动的物体,它通过距离平衡位置为cm及cm时的速度分别为20 cm/s及cm/s,求其振动周期、振幅和最大速度。 解: 设该简谐振动的方程为;二式平方和为 将数据代入上式: ; 联立求解得 A=10.69cm;1/s;T=s 当时,取最大,即: 得: 答:振动周期为2.964s;振幅为10.69cm;最大速度为22.63m/s。 1-3?一个机器内某零件的振动规律为,x的单位是cm,1/s?。这个振动是否为简谐振动?试求它的振幅、最大速度及最大加速度,并用旋转矢量表示这三者之间的关系。 解: ???????? ???????? ????????振幅A=0.583 ?????? ?????? ??????最大速度??? ??????最大加速度? 1-4某仪器的振动规律为。此振动是否为简谐振动?试用x-?t坐标画出运动图。 解:因为ω1=ωω2=3ω,ω1≠ω2.又因为T1=2π/ω?T2=2π/3ω ,所以,合成运动为周期为T=2π/3ω的非简谐运动。两个不同频率的简谐振动合成不是简谐振动,当频率比为有理数时,可合称为周期振动,合成振动的周期是两个简谐振动周期的最小公倍数。 1-5已知以复数表示的两个简谐振动分别为和,试求它们的合成的复数表示式,并写出其实部与虚部。 解:?两简谐振动分别为,, 则:=3cos5t+3isin5t =5cos(5t+)+3isin(5t+) 或; 其合成振幅为:= 其合成振动频率为5t,初相位为:=arctan 则他们的合成振动为:?实部:cos(5t+?arctan) ????????????????????????????????????虚部:sin(5t+?arctan) 1-6将题1-6图的三角波展为傅里叶级数。 解∶三角波一个周期内函数x?(t)可表示为 ????? ?, 由式得 ????????????? ??? ?????? ??????????????????????????????????????????????????????????n=1,2,3…… 于是,得x(t)的傅氏级数 1-7将题1-7图的锯齿波展为傅氏级数,并画出频谱图。 解∶锯齿波一个周期内函数P?(t)可表示为 ????? ?, 由式得 ????????????? ???? ??????????????????????????????????????????????????????????????n=1,2,3…… 于是,得x(t)的傅氏级数 ,???? 1-8将题1-8图的三角波展为复数傅氏级数,并画出频谱图。 ?????; ?????P(t)平均值为0 ????? ????? ??? ?? ???+ + 将????代入整理得 ??? 1-9求题1-9图的矩形脉冲的频谱函数及画频谱图形。 解: 可表示为 由于 得: 即: 1-10?求题1-10图的半正弦波的频谱函数并画频谱图形。 解:????????? ????频谱函数: ??? 2.1 一弹簧质量系统沿光滑斜面作自由振动,如图T 2-1所示。已知,,m = 1 kg,k = 49 N/cm,开始运动时弹簧无伸长,速度为零,求系统的运动规律。 mk SKIPIF 1 0 mg m k SKIPIF 1 0 mg SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 x0 x 图 T 2-1 答案图 T 2-1 解: ,cm rad/s cm 2.1 图E2.2所示系统中,已知m,c,,,和。求系统动力学方程和稳态响应。 c1c2k1 c1 c2 k1 k2 x2 x1 m k2 c2 k1 c1 m x1 m SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 图E2.1 答案图E2.1(a) 答案图E2.1(b) 解: 等价于分别为和的响应之和。先考虑,此时右端固结,系统等价为图(a),受力为图(b),故: (1) ,, (1)的解可参照释义(2.56),为
显示全部
相似文档