機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)試卷集錦有答案-資料下載頁(yè)
2024-11-07 06:43本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】工程測(cè)量可分為和。，改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。由載波的攜帶信號(hào)的信息。雙邊頻譜圖的依據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式是。，常用的實(shí)驗(yàn)方法是和。1．直流電橋同一橋臂增加應(yīng)變片數(shù)時(shí)，電橋靈敏度將()。2．調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)()。5．時(shí)域信號(hào)的時(shí)間尺度壓縮時(shí)，則其頻帶的變化為()。6．非線性度是表示定度曲線()的程度。7．一般來(lái)說(shuō)，測(cè)試系統(tǒng)的靈敏度越高，則其測(cè)量范圍()。10．二階裝置引入合適阻尼的目的是（）。正確接橋方法，并寫(xiě)出該電橋的平衡條件。1．將電橋接成差動(dòng)方式習(xí)以提高，改善非線性，進(jìn)行補(bǔ)償。3．調(diào)幅過(guò)程在頻域相當(dāng)于過(guò)程，調(diào)幅裝置實(shí)質(zhì)上是一個(gè)。測(cè)量結(jié)果與被測(cè)真值之差稱為測(cè)量誤差。7．周期信號(hào)的傅氏三角級(jí)數(shù)中的n是從0到??傅氏復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)中的n是從。、下截止頻率為21,ccff，中心頻率0f；則它們的關(guān)系是()。時(shí)，兩電橋的輸出電壓表達(dá)式并加以比較。
【正文】 隨機(jī)激振屬于寬帶激振法。 9． （ ） 壓電式加速度計(jì)的靈敏度越高，其工作頻率越寬。 10.（ √ ） 若系統(tǒng)是完全線性的，則輸入輸出的相干函數(shù)一定為 1。 第 頁(yè) 共 9 頁(yè) 3 四、 簡(jiǎn)答題（每題 5 分，共 30 分） 1． 已 知 周 期 方 波 的 傅 立 葉 級(jí) 數(shù) 展 開(kāi) 式 為 ?????? ???? ?tttAtx 000 5s i n513s i n31s i n8)( ???? 試?yán)L出該周期方波的單邊幅值譜，并說(shuō)明其頻譜特點(diǎn)。 頻譜特點(diǎn)：離散性、諧波性、遞減性 2． 二階測(cè)試裝置的兩個(gè)動(dòng)態(tài)特性參數(shù) 是什么？為了實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試，如何確定其取值范圍？ 固有頻率 ( n? )和阻尼比 (? ) 3分 (每答對(duì)一個(gè)得 ) 為了實(shí)現(xiàn)不失真 ,阻尼比 (? )取值 ~ 。 工作頻率取值小于等于 n? 3． 何謂不失真測(cè)試？實(shí)現(xiàn)測(cè)試不失真的測(cè)試裝置的幅頻和相頻特性應(yīng)如何？ 輸出 y(t)與 輸入 x(t)滿足關(guān)系 y(t)=A0x(tt0), 其中 A0和 t0為常數(shù) , 則為不失真測(cè)試。 2分 或者用文字描述上述關(guān)系，描述正確 2分，不完整 1分，錯(cuò)誤不得分。 實(shí)現(xiàn)不失真測(cè)試的測(cè)試裝置的 幅頻特性為 A(ω )= A0 = 常數(shù) 相頻特性為 φ (ω )= ?0t? 4． 信號(hào)的預(yù)處理包括那些環(huán)節(jié)？ （ 1）電壓幅值調(diào)理（或者放大） （ 2）濾波（或者濾去高頻） （ 3）隔 離直流分量（或者隔直） （ 4）如原信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，則應(yīng)先進(jìn)行解調(diào)（或者解調(diào)） 5． 為什么在動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀上除了設(shè)有電阻平衡旋鈕外，還設(shè)有電容平衡旋 第 頁(yè) 共 9 頁(yè) 4 鈕？ 動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀采用的是純電阻交流電橋，即使各橋臂均為電阻，由于導(dǎo)線間存在分布電容，相當(dāng)于在各橋臂上并聯(lián)了一個(gè)電容，因此，除了電阻平衡外，還須有電容平衡。 6． 測(cè)得兩個(gè)同頻正弦信號(hào)的相關(guān)函數(shù)波形如圖 1，問(wèn)： 圖 1 （ 1） 這一波形是自相關(guān)函數(shù)還是互相關(guān)函數(shù)？為什么？ （ 2） 從波形中可以獲得信號(hào)的哪些信息？ 1）互相關(guān)函數(shù)，因?yàn)槭欠瞧娣桥己瘮?shù)。 （ 2）頻率信息：正弦波形的頻率與此波形頻率相同 相位信息：兩正弦波形之間的相位差就是此波形中的初相位 幅值信息：此波形的振幅是兩個(gè)正弦波振幅乘積的一半 五 、計(jì)算題（共 14 分 ） 1． （ 6 分） 已知低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為 ??? jH ?? 1 1)(， 式中 ?? 當(dāng)輸入信號(hào)為 )45100c o s ()60c o s ()( ???? tttx 時(shí)，求濾波器的穩(wěn)態(tài)輸出 )(ty )45100c o s ()60c o s ()( ???? tttx 令 )60co s()(1 ttx ? ， )45100c o s ()(2 ??? ttx 根據(jù)線性系統(tǒng)頻率保持性和幅頻相頻特性 2)(11)( ??? ??A， )tan()( ???? ?? 由 601?? ，可以得到： )(1 1)( 21 ?????A 第 頁(yè) 共 9 頁(yè) 5 ???????? )()()( 1 a r c t ga r c t g ???? ) o s () o s ()(1 ??????? ttty 由 1002 ?? ，可以得到： )(1 1)( 22 ?????A ???????? )()()( 2 a r c t ga r c t g ???? ) o s () o s ()(2 ????????? ttty 由線性系統(tǒng)的疊加性可得 ) o s () o s ()()()( 21 ???????? tttytyty 2． （ 4 分） 有一信號(hào) )c o s ()( ?? ?? tAtx ，初始相角 ? 為一隨機(jī)變量； 試求 1）求其 自相關(guān)函數(shù)； 2）確定其均值和方差。 自相關(guān)函數(shù)： ? ??? Tx dttxtxTR 0 )()(1lim)( ?? = dttAtAT T )])(c os [)c os (1l i m0 ????? ????? = )cos(22 ??A 均值： ??? 22000 )(1 TTx dttxT? = ?? ?22000 )c os (1 TT dttAT ?? =0 方差：2])([122202 00AdttxT TT xx ??? ?? ?? 3． （ 4 分） 以阻值 ??120R ，靈敏度 ?S 的電阻絲應(yīng)變片與阻值為 ?120 的固定電阻組成電橋，供橋電壓為 4V，并假定負(fù)載電阻無(wú)窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?1000?? 時(shí)，分別求出單臂、雙臂電橋的輸出電壓 單臂： 36000 ?? ?????????????? uSuRRuRRu y ?V 雙臂： 36000 ?? ?????????????? uSuRRuRRu y ?V 六、 應(yīng)用題（共 16 分 ） 1. （ 6 分） 某車(chē)床加工外圓表面時(shí)，表面振紋主要是由主軸箱轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪 第 頁(yè) 共 9 頁(yè) 6 不平衡慣性力使主軸箱振動(dòng)所引起，實(shí)驗(yàn)測(cè)得振紋的頻譜如圖 2（ a）所示，主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)示意圖如圖 2(b)所示，傳動(dòng)軸 Ⅰ、Ⅱ和主軸Ⅲ上的齒輪齒數(shù)分別為 Z1 = 30, Z2 = 40, Z3=20, Z4=50, 傳動(dòng)軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為 n1 = 2020 轉(zhuǎn) /分（根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算可知：傳動(dòng)軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速為 n2 = 1500 轉(zhuǎn) /分，主軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速為 n2 = 600 轉(zhuǎn) /分），試分析哪一根軸上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的振紋 影響較大？為什么？ （ a） (b) 圖 2 轉(zhuǎn)動(dòng)軸 I的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為： 2020/60=； 轉(zhuǎn)動(dòng)軸 II的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為： 1500/60=25HZ； 轉(zhuǎn)動(dòng)軸 III的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為： 600/60=10HZ； 與實(shí)驗(yàn)測(cè)得振紋的頻譜圖比較可知 軸 II 上的齒輪不平衡量對(duì)加工表面的 振紋影響最大。 2. （ 10 分） 欲測(cè)試圖 3(a)所示簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（固有頻率和阻尼比），（ 1）請(qǐng)從現(xiàn)有設(shè)備中選擇，并用框圖表示測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成，簡(jiǎn)述測(cè)試過(guò)程； （ 2）測(cè)得該梁的幅頻特性曲線如圖 3（ b）所示，根據(jù)該曲線如何確定簡(jiǎn)直梁的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（給出原理、公式并在圖中表示） （現(xiàn)有設(shè)備： 壓電式加速度計(jì)、 壓電式力傳感器、磁電式速度計(jì)、電阻應(yīng)變片、電荷放大器、功率放大器、信號(hào)發(fā)生器、激振器、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、顯示設(shè)備） 第 頁(yè) 共 9 頁(yè) 7 圖 3 (a) 圖 3 (b) 測(cè)試系統(tǒng)組成框圖：（ 4分） 測(cè)試過(guò)程：信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)由功 率放大器放大后傳送給激振器，激振器通過(guò)壓電式力傳感器對(duì)簡(jiǎn)支梁激振；壓電力傳感器拾取激振力信號(hào)，壓電加速度傳感器拾取振動(dòng)信號(hào)，分別經(jīng)電荷放大器放大后送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最后由顯示設(shè)備顯示頻率響應(yīng)函數(shù)。 （ 2） 幅頻特性峰值 0A 對(duì)應(yīng)的頻率為簡(jiǎn)支梁的固有頻 率 n? ； 半功率點(diǎn)（或者021A或者 0A ）對(duì)應(yīng)的頻率分別為 1? 、 2? ；阻尼比如下方法估 第 頁(yè) 共 9 頁(yè) 8
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