2025年大學(xué)（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化）機(jī)械動(dòng)力學(xué)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。1.機(jī)械動(dòng)力學(xué)主要研究機(jī)械系統(tǒng)的（）A.運(yùn)動(dòng)學(xué)特性B.動(dòng)力學(xué)特性C.運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性D.能量轉(zhuǎn)換特性2.當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)的等效質(zhì)量（）時(shí)，系統(tǒng)的慣性力增大。A.增大B.減小C.不變D.不確定3.機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與（）有關(guān)。A.質(zhì)量分布B.轉(zhuǎn)速C.功率D.效率4.機(jī)械振動(dòng)的類型不包括（）A.自由振動(dòng)B.受迫振動(dòng)C.自激振動(dòng)D.隨機(jī)振動(dòng)5.機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型建立時(shí)，不考慮的因素是（）A.摩擦力B.重力C.材料彈性D.環(huán)境溫度6.機(jī)械動(dòng)力學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用不包括（）A.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)B.提高效率C.降低成本D.增加重量第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共20分）答題要求：本大題共5空，每空4分。請(qǐng)將正確答案填寫在題中的橫線上。1.機(jī)械動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程、______、振動(dòng)特性等。2.等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算目的是將復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)簡(jiǎn)化為______系統(tǒng)。3.機(jī)械振動(dòng)的固有頻率與系統(tǒng)的______有關(guān)。4.受迫振動(dòng)的頻率等于______的頻率。5.自激振動(dòng)是由系統(tǒng)內(nèi)部的______產(chǎn)生的振動(dòng)。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共2題，每題10分。簡(jiǎn)要回答問題，要求語言簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確。1.簡(jiǎn)述等效質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念及計(jì)算方法。2.說明機(jī)械振動(dòng)的危害及控制方法。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。分析給定機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題，要求思路清晰、步驟完整。材料：某機(jī)械系統(tǒng)由電機(jī)、減速器和工作機(jī)組成，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為T，轉(zhuǎn)速為n，減速器的傳動(dòng)比為i，工作機(jī)的阻力矩為M。問題：分析該系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，包括等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、等效轉(zhuǎn)矩等，并計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。（四）設(shè)計(jì)題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。根據(jù)給定要求設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，要求滿足性能指標(biāo)、考慮實(shí)際因素。材料：設(shè)計(jì)一個(gè)用于輸送物料的帶式輸送機(jī)，已知輸送量為Q，輸送距離為L(zhǎng)，物料特性等參數(shù)。問題：確定帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率、傳動(dòng)比等動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并說明設(shè)計(jì)依據(jù)。（五）綜合題（共20分）答題要求：本大題共1題，20分。綜合運(yùn)用機(jī)械動(dòng)力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，要求方案合理、計(jì)算準(zhǔn)確。材料：某數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)存在振動(dòng)問題，影響加工精度。已知機(jī)床的相關(guān)參數(shù)，如工作臺(tái)質(zhì)量m、導(dǎo)軌摩擦系數(shù)f等。問題：分析振動(dòng)產(chǎn)生的原因，提出改進(jìn)措施，包括優(yōu)化結(jié)構(gòu)、調(diào)整參數(shù)等，并說明改進(jìn)后的效果預(yù)測(cè)。答案：第I卷1.C2.A3.A4.D5.D6.D第II卷（一）1.動(dòng)力學(xué)方程2.單自由度3.結(jié)構(gòu)參數(shù)4.激振力5.反饋?zhàn)饔茫ǘ?.等效質(zhì)量是將機(jī)械系統(tǒng)中各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按動(dòng)能相等的原則等效到某一構(gòu)件上的質(zhì)量。等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量同理。計(jì)算方法根據(jù)動(dòng)能定理，通過系統(tǒng)動(dòng)能表達(dá)式推導(dǎo)得出。2.危害：影響機(jī)械壽命、降低精度、產(chǎn)生噪聲等?？刂品椒ǎ汉侠碓O(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)、增加阻尼、采用隔振措施等。（三）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1通過傳動(dòng)比i折算到工作機(jī)軸上為J1/i2，加上工作機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2。等效轉(zhuǎn)矩：電機(jī)轉(zhuǎn)矩T通過傳動(dòng)比i折算到工作機(jī)軸上為T/i，減去工作機(jī)阻力矩M。穩(wěn)定轉(zhuǎn)速：根據(jù)等效轉(zhuǎn)矩和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算角加速度，再結(jié)合初始條件求解。（四）驅(qū)動(dòng)功率：根據(jù)輸送量、輸送距離等計(jì)算物料提升功率和輸送帶運(yùn)行功率之和。傳動(dòng)比：根據(jù)輸送帶速度和電機(jī)轉(zhuǎn)速確定。依據(jù)物料輸