西北工业大学2005至2006学年第二学期飞行器结构动力学期末考试试题
11页1、西北工业大学西北工业大学 20052005 至至 20062006 学年第二学期飞行器结构动力学期末考试试题学年第二学期飞行器结构动力学期末考试试题 诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定,保证遵守考场规则,诚实做人。 本人签字:编号: 西北工业大学考试试题(卷)西北工业大学考试试题(卷)2005 2006 学年第二学期开课学院 航天学院 课程 飞行器结构动力学 学时 考试日期 2006 年 6 月 考试时间 小时 考试形式()()卷考生班级学 号姓 名成绩一、填空题(共 20 分)1如图 1 所示是一简谐振动曲线,该简谐振动的频率为Hz,从 A 点算起到曲线上 点表示为完成一次全振动。图 12一弹簧振子,周期是 05s,振幅为 2cm,当振子通过平衡位置向 右运动时开始计时,那么 2 秒内振子完成_次振动,通过路程 _cm。3单自由有阻尼系统的自由振动中,当阻尼因子 _时,系统 为衰减的简谐振动;当阻尼因子 _时,系统为振动与否的临界状态, 称为_情况;当阻尼因子 _时,系统 _,称为_情况。教务处印制 共 2 页 第 1 页 二、问答题:(共 20 分) 1、(10
2、分)简述子空间迭代法的主要步骤和求解特征值的具体作法? 2、(5 分)飞行器结构动态固有特性分析的作用与特点? 3、(5 分)飞行器结构动态响应分析的时间域方法主要有哪些?选用它 们时主要考虑的问题?三、(20 分)求图 2 所示系统在右支承端有简谐振动的振动微分方程,并求其稳态响应表达式。图 2四、(20 分)估算导弹轴向频率的简化模型如图 3 所示,求图示系统的频 率和振型(提示半定系统)。图 3 五、(20 分)如图 4 一端固定一端自由的纵向杆,杆的抗拉刚度为EA,质 量密度为,长度为L,求解: 1、写出杆的纵向振动方程和边界条件;2、已知杆的单元刚度矩阵为:,用集中质量方法(两个质点),求杆的纵向振动频率(两阶频率)。图 4教务处印制 共 2 页 第 2 页2006 飞行器结构动力学试题标准答案一、填空题一、填空题1如图 1 所示是一简谐振动曲线,该简谐振动的频率为 1.251.25 Hz,从 A 点算起到曲线上 E E 点表示为完成一次全振动。图 12一弹簧振子,周期是 05s,振幅为 2cm,当振子通过平衡位置向右运 动时开始计时,那么 2 秒内振子完成_4 4_次振动,
3、通过路程_3232_cm。 3单自由有阻尼系统的自由振动中,当阻尼因子 _ 1 1_时,系统为衰 减的简谐振动;当阻尼因子 _ _=1=1_时,系统为振动与否的临界状态,称为_临 界阻尼_情况;当阻尼因子 1 1_时,系统 单调衰减无振动 ,称为 过阻 尼 情况。 二、问答题二、问答题: 1 1、简述子空间迭代法的主要步骤和求解特征值的具体作法、简述子空间迭代法的主要步骤和求解特征值的具体作法? ?答(要点):子空间迭代法是用于求解大型矩阵低阶特征值的方法,是 Rayleigh-Ritz 法与同时逆迭代法的组合。其主要步骤如下: 1. 建立q个初始迭代向量,要求qp (p为需要的特征对数) 2. 对q个向量进行同时向量反迭代,并利用 Rayleigh-Ritz 分析原理从 q个迭代向量中抽取满足精度要求的特征对。 3. 迭代收敛后应用 Sturm 序列性质进行检查,保证不丢掉特征对。 具体做法:选取的矩阵作为初向量,然后进行逆迭代。第步迭代为,得到的比更逼近子空间特征向量,然后将、投影到子空间:, 再求解子空间系统:这里是特征值矩阵,是子空间特征向量。由于关于质量矩阵正交归一,得到新的
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