振动试验基础：理论测试题参考答案

一、选择题参考答案（一题5分，共60分，闭卷）

二、计算题（开卷，可参考培训资料；有小数点的场合，小数点后保留三位）

问题1-1：10Hz～500Hz的频率范围内有几个octave(倍频程)？（3分）

解：

问题1-2：5Hz～1000Hz的频率范围内有几个decade（十倍频程）？（3分）

解：

问题2-1：频率33Hz，振动次数10⁷次的正弦定频试验，大概需要多少小时？（3分）

解：

问题2-2：10Hz～500Hz的频率范围，扫频速度1oct/min的单程扫频，振动次数大概是多少次？（3分）

解：

这个计算值和ln2的取值有很大关系，若小数点后面多取几位，比如取ln2为0.6931时，次数变为42415.234次。实际中以振动控制仪中的计算为准。

问题３：有下列随机试验的PSD两种，请计算各PSD的加速度rms值。（PSD１：3分，PSD2：5分）

PSD１：

解：

PSD２：横轴（3～300、单位Hz）、纵轴（0～10、单位（m/s²）²/Hz）

A（3，2）、B（60，2）、C（300，0.5）、O（3，0）、D（60，0）、E（300，0）

解：

① 长方形AODB面积S1

② 梯形BCED面积S2

这个梯形的面积不可以直线坐标系下的面积公式计算，因为是在对数坐标系下。用梯形面积计算公式计算的，数值有差别，也可算对。

③

问题４：压电式加速度传感器型号2353B，灵敏度0.200pC/（m/s²），传感器电容890pF，同轴电缆电容260pF，加速度650m/s²检测时，对应的输出电压是多少mV？（5分）

解：

可以思考一下，为什么同轴电缆的电容影响可以不考虑进去？

问题５：准备使用

① 40kN的振动试验机，各扩展台面的固定孔为10mm的螺孔；

② 垂直扩展台台面尺寸600mm☓600mm，垂直加振时使用（质量40kg，共振频率2000Hz）；

③ 试验条件：正弦定频试验 频率f=10Hz　加速度10G；

④ 试验体（含夹具）质量：45kg；

⑤ 水平滑台台面尺寸600mm☓600mm质量（含动圈和牛头等质量）：140kg，不用垂直扩展台。

5-1 垂直振动时，需要多大的加振力（推力）？（3分）从推力上看，垂直时能否对应上面试验条件？（1分）

解：在这里故意埋了个坑，细心的读者应该发现了，就是没有告知振动台动圈的质量。主要是增加记忆，希望读者在计算推力的时候一定要搞清楚动圈的质量，重中之重！需要查询设备的产品目录，得到动圈的质量。如果某公司产品目录中没有动圈质量或者设备式样书不告知客户动圈质量，采购设备时，这样的公司基本上可以不需要考虑。通过查询，可得到动圈质量为35kg，厂家不同，质量也不同。

5-2 水平加振时，需要多大的推力？（3分）从推力上看，水平时能否对应上面试验条件？（1分）

解：

5-3 该试验条件的位移是多少mm（_o-p）？（４分）

解：

上述计算结果，单位移（振幅）在24.87mm，为了避免试验中出现过位移报警，建议此试验在大位移（76mm_p-p或100mm_p-p）的振动台上进行。

5-4 客户要求，固定夹具只能使用M12×30的螺钉，此时该振动试验机能否对应？（1分）若能对应请说明理由，若不能对应请提供解决方案。（2分）

解：

由于扩张台面都是φ10mm的固定螺孔，而固定夹具只能使用M12的螺钉，故固定螺钉和螺孔不能匹配，暂时无法进行试验。

需要增加转接板，建议材质使用铝合金，根据夹具的图纸合理设计布局固定在台面上的通孔和固定试验体及夹具的螺孔。且转接板质量不能超过以下计算值的最小值。

垂直加振时，转接板质量为x千克，则

水平加振时，转接板质量为y千克，则

由此可见，只要转接板质量满足194.789千克以下，就不会过载加振，实际应用中估计也就20kg就能满足了。当然，夹具设计中的避免共振点等问题，又是另外一个复杂问题，不再赘述。

总结：

对于参考答案中的公式和说明，如果都能看懂和更深一层理解的话，恭喜您，出师了！若一知半解的话，还需要继续努力哦！觉得太简单的，请绕道走！

接下来还将提供一套实际操作的考试题，供大家参考学习，从而给《振动试验基础》来进行收尾，敬请期待！

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