起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析與應(yīng)用考核試卷

起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析與應(yīng)用考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在通過分析起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性，評估考生對起重機(jī)動力學(xué)原理、結(jié)構(gòu)分析及工程應(yīng)用的理解和掌握程度。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.起重機(jī)中，將重物提升至預(yù)定高度的功能部件是：（）

A.鋼絲繩

B.起重機(jī)臂

C.起重機(jī)基礎(chǔ)

D.驅(qū)動裝置

2.起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，用于承受重載的部件稱為：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運(yùn)動件

3.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體運(yùn)動快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力

4.起重機(jī)中，用于傳遞動力的部件是：（）

A.電動機(jī)

B.變速器

C.傳動帶

D.齒輪

5.起重機(jī)設(shè)計中，保證結(jié)構(gòu)安全性的原則是：（）

A.強(qiáng)度原則

B.穩(wěn)定原則

C.簡便原則

D.節(jié)能原則

6.起重機(jī)中，使起重機(jī)臂能夠回轉(zhuǎn)的部件是：（）

A.回轉(zhuǎn)支承

B.回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置

C.回轉(zhuǎn)梁

D.回轉(zhuǎn)基礎(chǔ)

7.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮結(jié)構(gòu)自重的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.自重載荷

8.起重機(jī)設(shè)計中，用于防止起重機(jī)臂彎曲的部件是：（）

A.腹板

B.背板

C.橫梁

D.立柱

9.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體運(yùn)動方向改變的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

10.起重機(jī)中，用于傳遞動力至起重機(jī)臂的部件是：（）

A.傳動帶

B.齒輪

C.電纜

D.液壓油管

11.起重機(jī)設(shè)計中，保證起重機(jī)臂穩(wěn)定性的原則是：（）

A.強(qiáng)度原則

B.穩(wěn)定原則

C.耐久性原則

D.考慮環(huán)境因素原則

12.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮地震作用的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.地震載荷

13.起重機(jī)中，用于改變起重機(jī)臂長度的部件是：（）

A.延長桿

B.縮短桿

C.調(diào)節(jié)器

D.支撐桿

14.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

15.起重機(jī)設(shè)計中，用于承受重載的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運(yùn)動件

16.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮材料非線性效應(yīng)的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.非線性載荷

17.起重機(jī)中，用于防止起重機(jī)臂傾覆的部件是：（）

A.支撐桿

B.支座

C.回轉(zhuǎn)支承

D.驅(qū)動裝置

18.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體沿直線路徑運(yùn)動的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

19.起重機(jī)設(shè)計中，用于連接不同部件的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運(yùn)動件

20.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮載荷組合效應(yīng)的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.載荷組合

21.起重機(jī)中，用于使起重機(jī)臂能夠伸縮的部件是：（）

A.伸縮桿

B.伸縮驅(qū)動裝置

C.伸縮梁

D.伸縮基礎(chǔ)

22.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體旋轉(zhuǎn)角度變化的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

23.起重機(jī)設(shè)計中，用于承受風(fēng)載的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運(yùn)動件

24.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮疲勞效應(yīng)的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.疲勞載荷

25.起重機(jī)中，用于使起重機(jī)臂能夠變幅的部件是：（）

A.變幅桿

B.變幅驅(qū)動裝置

C.變幅梁

D.變幅基礎(chǔ)

26.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體直線運(yùn)動快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

27.起重機(jī)設(shè)計中，用于承受載荷的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運(yùn)動件

28.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮材料彈性的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.彈性載荷

29.起重機(jī)中，用于使起重機(jī)臂能夠旋轉(zhuǎn)的部件是：（）

A.旋轉(zhuǎn)桿

B.旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置

C.旋轉(zhuǎn)梁

D.旋轉(zhuǎn)基礎(chǔ)

30.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體運(yùn)動方向和快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮的因素包括：（）

A.荷載條件

B.工作環(huán)境

C.材料性能

D.經(jīng)濟(jì)成本

2.起重機(jī)動力學(xué)分析中，影響結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的因素有：（）

A.結(jié)構(gòu)質(zhì)量

B.支承條件

C.阻尼系數(shù)

D.外部激勵

3.起重機(jī)設(shè)計中，常用的連接方式有：（）

A.螺栓連接

B.套筒連接

C.焊接連接

D.壓力連接

4.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，常用的力學(xué)模型包括：（）

A.桿件模型

B.板殼模型

C.軸對稱模型

D.非線性模型

5.起重機(jī)動力學(xué)分析中，常用的求解方法有：（）

A.振動方程法

B.能量法

C.瞬態(tài)分析法

D.線性化法

6.起重機(jī)設(shè)計中，提高結(jié)構(gòu)剛度的措施包括：（）

A.增加截面尺寸

B.改善材料性能

C.采用焊接連接

D.增加支撐數(shù)量

7.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，常用的有限元分析方法有：（）

A.位移法

B.力法

C.能量法

D.虛功法

8.起重機(jī)動力學(xué)分析中，影響結(jié)構(gòu)振動頻率的因素有：（）

A.結(jié)構(gòu)質(zhì)量

B.彈性模量

C.慣性矩

D.阻尼比

9.起重機(jī)設(shè)計中，常用的傳動系統(tǒng)有：（）

A.皮帶傳動

B.齒輪傳動

C.聯(lián)軸器傳動

D.液壓傳動

10.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮溫度影響的載荷類型有：（）

A.熱膨脹載荷

B.熱應(yīng)力載荷

C.熱變形載荷

D.熱振動載荷

11.起重機(jī)動力學(xué)分析中，常用的時域分析方法有：（）

A.指數(shù)衰減法

B.線性時不變系統(tǒng)法

C.傅里葉變換法

D.拉普拉斯變換法

12.起重機(jī)設(shè)計中，提高結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的措施包括：（）

A.優(yōu)化截面形狀

B.采用高強(qiáng)鋼

C.減少應(yīng)力集中

D.增加涂層厚度

13.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，常用的應(yīng)力分析模型有：（）

A.均布載荷模型

B.集中載荷模型

C.線性應(yīng)力模型

D.非線性應(yīng)力模型

14.起重機(jī)動力學(xué)分析中，影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)的因素有：（）

A.結(jié)構(gòu)剛度

B.阻尼系數(shù)

C.激勵頻率

D.激勵幅度

15.起重機(jī)設(shè)計中，常用的防振措施有：（）

A.采用阻尼材料

B.改善支撐條件

C.采用減振裝置

D.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

16.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮地震影響的載荷類型有：（）

A.地震加速度載荷

B.地震位移載荷

C.地震速度載荷

D.地震力矩載荷

17.起重機(jī)動力學(xué)分析中，常用的頻域分析方法有：（）

A.快速傅里葉變換法

B.拉普拉斯變換法

C.傅里葉變換法

D.頻率響應(yīng)函數(shù)法

18.起重機(jī)設(shè)計中，提高結(jié)構(gòu)耐久性的措施包括：（）

A.采用耐腐蝕材料

B.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

C.加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)

D.定期檢查維修

19.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮材料非線性的分析方法有：（）

A.非線性有限元法

B.增量法

C.虛功法

D.拉格朗日乘子法

20.起重機(jī)動力學(xué)分析中，影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有：（）

A.結(jié)構(gòu)剛度

B.阻尼系數(shù)

C.荷載大小

D.支承條件

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析中，描述結(jié)構(gòu)在載荷作用下的變形響應(yīng)的物理量是______。

2.起重機(jī)設(shè)計中，保證結(jié)構(gòu)安全性的基本原則是______和______。

3.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體在單位時間內(nèi)移動的距離的物理量是______。

4.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，用于承受重載的部件通常稱為______。

5.起重機(jī)中，用于傳遞動力的部件稱為______。

6.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體運(yùn)動方向改變的物理量是______。

7.起重機(jī)設(shè)計中，用于防止起重機(jī)臂傾覆的部件稱為______。

8.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮結(jié)構(gòu)自重的載荷類型是______。

9.起重機(jī)中，使起重機(jī)臂能夠回轉(zhuǎn)的部件稱為______。

10.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體運(yùn)動快慢的物理量是______。

11.起重機(jī)設(shè)計中，保證起重機(jī)臂穩(wěn)定性的原則是______。

12.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮載荷組合效應(yīng)的載荷類型是______。

13.起重機(jī)中，用于改變起重機(jī)臂長度的部件稱為______。

14.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動快慢的物理量是______。

15.起重機(jī)設(shè)計中，用于承受風(fēng)載的部件通常稱為______。

16.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮材料非線性效應(yīng)的載荷類型是______。

17.起重機(jī)中，用于使起重機(jī)臂能夠伸縮的部件稱為______。

18.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體直線運(yùn)動快慢的物理量是______。

19.起重機(jī)設(shè)計中，用于連接不同部件的部件稱為______。

20.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮地震作用的載荷類型是______。

21.起重機(jī)中，用于使起重機(jī)臂能夠變幅的部件稱為______。

22.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體沿直線路徑運(yùn)動的物理量是______。

23.起重機(jī)設(shè)計中，用于承受載荷的部件通常稱為______。

24.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，考慮溫度影響的載荷類型是______。

25.起重機(jī)動力學(xué)分析中，描述物體運(yùn)動方向和快慢的物理量是______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的自重可以忽略不計。（）

2.起重機(jī)動力學(xué)分析中，阻尼比越大，結(jié)構(gòu)的振動越劇烈。（）

3.起重機(jī)設(shè)計中，提高結(jié)構(gòu)剛度的措施可以降低結(jié)構(gòu)的振動頻率。（）

4.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，集中載荷比均布載荷更容易引起結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中。（）

5.起重機(jī)中，鋼絲繩的彈性模量對其承載能力沒有影響。（）

6.起重機(jī)動力學(xué)分析中，結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布對其動態(tài)響應(yīng)沒有影響。（）

7.起重機(jī)設(shè)計中，采用焊接連接比螺栓連接更安全可靠。（）

8.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不計。（）

9.起重機(jī)中，起重機(jī)臂的長度越長，其穩(wěn)定性越好。（）

10.起重機(jī)動力學(xué)分析中，外激勵的頻率越高，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)幅度越大。（）

11.起重機(jī)設(shè)計中，提高結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度可以通過減小載荷幅度實現(xiàn)。（）

12.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，地震載荷對結(jié)構(gòu)的影響與地震烈度成正比。（）

13.起重機(jī)中，采用液壓傳動比采用齒輪傳動更節(jié)能。（）

14.起重機(jī)動力學(xué)分析中，結(jié)構(gòu)的阻尼系數(shù)越大，其振動衰減越快。（）

15.起重機(jī)設(shè)計中，增加結(jié)構(gòu)的支撐數(shù)量可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（）

16.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，非線性效應(yīng)對結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響可以忽略不計。（）

17.起重機(jī)中，起重機(jī)臂的截面形狀對其承載能力沒有影響。（）

18.起重機(jī)動力學(xué)分析中，結(jié)構(gòu)的固有頻率與其質(zhì)量分布無關(guān)。（）

19.起重機(jī)設(shè)計中，提高結(jié)構(gòu)的耐久性可以通過增加涂層厚度實現(xiàn)。（）

20.起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中，結(jié)構(gòu)的設(shè)計壽命與其使用環(huán)境無關(guān)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析的基本步驟，并說明每一步驟的主要內(nèi)容和目的。

2.分析起重機(jī)臂在受到不同類型載荷作用下的動態(tài)響應(yīng)，討論如何通過優(yōu)化設(shè)計來提高起重機(jī)臂的穩(wěn)定性和承載能力。

3.結(jié)合實際案例，說明起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析在起重機(jī)設(shè)計和安全評估中的應(yīng)用，并闡述其重要性。

4.討論起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗振措施，包括材料選擇、結(jié)構(gòu)形式和連接方式等，分析這些措施對提高起重機(jī)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某起重機(jī)臂結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)如下：起重機(jī)臂長度為12m，截面為圓形，直徑為200mm，材料為Q345鋼，彈性模量為210GPa，密度為7850kg/m3。起重機(jī)臂將承受最大額定載荷為20t，工作頻率為5Hz。請根據(jù)上述參數(shù)，進(jìn)行以下分析：

（1）計算起重機(jī)臂的固有頻率；

（2）分析起重機(jī)臂在額定載荷作用下的動態(tài)響應(yīng)；

（3）提出提高起重機(jī)臂穩(wěn)定性和承載能力的改進(jìn)措施。

2.案例題：

某港口起重機(jī)在裝卸過程中，由于操作失誤，起重機(jī)臂在滿載狀態(tài)下發(fā)生了較大幅度的振動?，F(xiàn)場測試結(jié)果顯示，起重機(jī)臂的振動頻率約為3Hz，振幅約為30mm。請根據(jù)以下信息，分析起重機(jī)臂振動的原因，并提出相應(yīng)的解決方案：

（1）起重機(jī)臂的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)；

（2）起重機(jī)臂所承受的載荷類型及大小；

（3）起重機(jī)臂的支撐條件和連接方式；

（4）操作過程及可能的失誤情況；

（5）針對振動原因提出的解決方案。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.B

2.A

3.A

4.D

5.A

6.A

7.D

8.D

9.B

10.A

11.B

12.D

13.A

14.C

15.D

16.D

17.B

18.A

19.C

20.D

21.A

22.C

23.B

24.D

25.A

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABC

4.ABC

5.ABCD

6.ABC

7.ABCD

8.ABCD

9.ABCD

10.ABC

11.ABCD

12.ABC

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.位移

2.強(qiáng)度原則，穩(wěn)定性原則

3.速度

4.受力件

5.驅(qū)動裝置

6.角速度

7.支座

8.自重載荷

9.回轉(zhuǎn)支承