振动理论练习题 下载本文

题1.29 如题1.29图所示,等截面悬臂梁的自由端有一弹性支承,其刚度系数为k,求特征方程和主振型的正交性条件。

题1.30 一等截面梁,x=0端自由,x=l端简支,若简支端有横向运动yl(t)=Ylsin?t,证明简支端与

Ylsh?lcos?l?ch?lsin?l?2?A4自由端的振幅比为,其中??。 ?EJY0sh?l?sin?l题1.31 如题1.31图所示,一根矩形截面杆一端固定一端自由,其长度为l,厚度为b,横截面积A按直线规律变化:A(x)=A0(1+x/l),其中A0为自由端的截面积,试用里兹法运用模态截断的思路求杆纵向振动的第1,2阶固有频率。设

x2x3第1,2阶振形函数为:?1(x)?1?2 , ?2(x)?1?3。

ll

题1.31图

题1.32 随机过程X[t]的样本函数为:x(t)?a1sin(?1t??1)?a2sin(?2t??2),式中a1,a2,?1,

?2是常数,?1,?2为统计独立的在[0,2?]上均匀分布的随机变量,求自相关函数Rxx(?)。

题1.33 某平稳随机过程的自相关函数为:Rxx(?)?25e功率谱密度函数Sxx(f)和单边谱密度函数Gxx(f)。

题1.34 已知某振动系统的输入为力,输出为位移,系统位移响应的y(t)的自功率谱为:

?4?cos2?f??16,求其均值?x,方差?x2,

Syy(?)?a(???)?4?2?02?22022(??????),求响应y(t)的自相关函数和均方值。

题1.35 系统示意图如题1.22图,设F1 (t)为均值为零的白噪声,其自功率谱密度函数为SFF(?),求稳态情况下响应的自功率谱密度函数,互功率谱密度函数及各响应的均方值。 题1.36 如题1.36图,系统由主系统(m1,k1)和副系统(m2,C2,k2)组成,设作用在m1上的F1(t)为零均值白噪声,试以响应y1(t)的均方值最小为条件确定副系统的m2,C2,k2。 题1.37 设线性系统随机运动方程为

???CX??KX?W(t) X

题1.36图

?9?1?其中: C???; K?100C。

?11.5??W(t)为平稳白噪声激励向量,有 E[W(t)]=0,E[W(t)WT(t+?)]=I?(t),I为单位矩阵,用实模态分析法求响应的相关函数矩阵RXX(t)。

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