水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)與振動(dòng)控制考核試卷考生姓名：__________答題日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的主要研究?jī)?nèi)容是（）

A.結(jié)構(gòu)在靜力作用下的響應(yīng)

B.結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下的響應(yīng)

C.結(jié)構(gòu)在溫度變化下的響應(yīng)

D.結(jié)構(gòu)在水流作用下的響應(yīng)

2.下列哪種因素對(duì)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)影響最大？（）

A.水流速度

B.水質(zhì)

C.水溫

D.水壓

3.水輪機(jī)振動(dòng)的主要原因不包括（）

A.流體動(dòng)力作用

B.結(jié)構(gòu)失衡

C.地震

D.轉(zhuǎn)輪葉片磨損

4.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，哪種方法屬于主動(dòng)控制？（）

A.增加阻尼器

B.優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)

C.改善軸承支撐

D.增加結(jié)構(gòu)剛度

5.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，下列哪個(gè)參數(shù)表示結(jié)構(gòu)的阻尼特性？（）

A.自然頻率

B.阻尼比

C.振型

D.質(zhì)量矩陣

6.以下哪個(gè)因素對(duì)水輪機(jī)振動(dòng)幅度影響較小？（）

A.水流速度

B.水頭

C.轉(zhuǎn)輪直徑

D.水溫

7.在水輪機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中，增加質(zhì)量塊的主要目的是（）

A.增加結(jié)構(gòu)的固有頻率

B.減小結(jié)構(gòu)的固有頻率

C.提高結(jié)構(gòu)的阻尼比

D.降低結(jié)構(gòu)的阻尼比

8.以下哪種方法不適用于水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)？（）

A.振動(dòng)傳感器

B.聲發(fā)射技術(shù)

C.紅外熱像儀

D.超聲波檢測(cè)

9.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，下列哪個(gè)參數(shù)表示結(jié)構(gòu)的固有頻率？（）

A.自然頻率

B.阻尼比

C.振型

D.力矩陣

10.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，哪種方法屬于被動(dòng)控制？（）

A.優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)

B.增加阻尼器

C.改善軸承支撐

D.采用主動(dòng)控制技術(shù)

11.以下哪個(gè)部件不是水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件？（）

A.轉(zhuǎn)輪

B.導(dǎo)葉

C.主軸

D.底座

12.水輪機(jī)振動(dòng)控制中，阻尼器的作用是（）

A.增加結(jié)構(gòu)的固有頻率

B.減小結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅值

C.提高結(jié)構(gòu)的阻尼比

D.降低結(jié)構(gòu)的阻尼比

13.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，下列哪個(gè)參數(shù)表示結(jié)構(gòu)的彈性特性？（）

A.自然頻率

B.阻尼比

C.剛度矩陣

D.質(zhì)量矩陣

14.在水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，哪種方法主要用于診斷葉片裂紋等局部損傷？（）

A.振動(dòng)傳感器

B.聲發(fā)射技術(shù)

C.紅外熱像儀

D.超聲波檢測(cè)

15.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制中，哪種方法可以減小轉(zhuǎn)輪葉片的振動(dòng)幅值？（）

A.增加轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)量

B.減小轉(zhuǎn)輪葉片角度

C.增加轉(zhuǎn)輪葉片厚度

D.減小轉(zhuǎn)輪葉片厚度

16.在水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，下列哪個(gè)參數(shù)表示結(jié)構(gòu)的響應(yīng)特性？（）

A.自然頻率

B.阻尼比

C.振型

D.反力矩陣

17.以下哪個(gè)因素可能導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)加劇？（）

A.提高水頭

B.降低水流速度

C.增加轉(zhuǎn)輪直徑

D.減小導(dǎo)葉角度

18.水輪機(jī)振動(dòng)控制中，采用主動(dòng)控制技術(shù)的目的是（）

A.減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅值

B.提高結(jié)構(gòu)固有頻率

C.實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)的實(shí)時(shí)控制

D.降低結(jié)構(gòu)阻尼比

19.以下哪種方法不屬于水輪機(jī)振動(dòng)控制措施？（）

A.優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)

B.增加阻尼器

C.改善軸承支撐

D.增加發(fā)電機(jī)功率

20.在水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，下列哪個(gè)參數(shù)表示結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性？（）

A.自然頻率

B.阻尼比

C.振型

D.動(dòng)力響應(yīng)矩陣

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.影響水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的因素包括（）

A.水輪機(jī)的設(shè)計(jì)

B.水輪機(jī)的制造精度

C.水流速度

D.水質(zhì)

2.以下哪些方法可以用于水輪機(jī)的振動(dòng)控制？（）

A.增加阻尼器

B.減小轉(zhuǎn)輪葉片角度

C.改善軸承支撐

D.采用主動(dòng)控制技術(shù)

3.水輪機(jī)振動(dòng)可能導(dǎo)致的問(wèn)題有（）

A.降低發(fā)電效率

B.結(jié)構(gòu)疲勞損傷

C.噪音問(wèn)題

D.發(fā)電機(jī)過(guò)熱

4.在進(jìn)行水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析時(shí)，以下哪些參數(shù)是需要考慮的？（）

A.固有頻率

B.阻尼比

C.振型

D.外力頻率

5.以下哪些措施可以用于提高水輪機(jī)的抗震性能？（）

A.增加結(jié)構(gòu)剛度

B.采用減震材料

C.優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)

D.增加質(zhì)量塊

6.水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)的常用技術(shù)包括（）

A.振動(dòng)傳感器

B.聲發(fā)射技術(shù)

C.紅外熱像儀

D.超聲波檢測(cè)

7.以下哪些情況可能導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)加劇？（）

A.水流不均勻

B.轉(zhuǎn)輪葉片損傷

C.主軸彎曲

D.導(dǎo)葉關(guān)閉不嚴(yán)

8.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，以下哪些屬于被動(dòng)控制方法？（）

A.增加阻尼器

B.優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)

C.改善軸承支撐

D.增加結(jié)構(gòu)剛度

9.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，以下哪些參數(shù)可以用來(lái)描述結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性？（）

A.自然頻率

B.阻尼比

C.振型

D.動(dòng)力響應(yīng)函數(shù)

10.以下哪些因素會(huì)影響水輪機(jī)的振動(dòng)特性？（）

A.水輪機(jī)的運(yùn)行工況

B.水輪機(jī)的安裝環(huán)境

C.水輪機(jī)的材料特性

D.水輪機(jī)的維護(hù)狀況

11.水輪機(jī)振動(dòng)控制的目標(biāo)包括（）

A.降低振動(dòng)幅值

B.減少噪音

C.提高結(jié)構(gòu)的可靠性

D.增加發(fā)電量

12.在水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，以下哪些方法可以用來(lái)求解結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)？（）

A.線性靜力分析

B.模態(tài)分析

C.時(shí)域分析

D.頻域分析

13.以下哪些措施可以有效減少水輪機(jī)的振動(dòng)？（）

A.增加葉片的對(duì)稱性

B.嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)輪的制造公差

C.定期檢查和更換軸承

D.減少水流中的空氣含量

14.水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)的主要目的是（）

A.診斷結(jié)構(gòu)損傷

B.預(yù)防事故發(fā)生

C.優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)

D.提高發(fā)電效率

15.在水輪機(jī)的振動(dòng)控制中，以下哪些因素需要特別考慮？（）

A.控制成本

B.控制效果

C.結(jié)構(gòu)的耐久性

D.控制措施的可靠性

16.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，以下哪些工具或軟件可以用來(lái)輔助分析？（）

A.有限元分析軟件

B.振動(dòng)測(cè)試設(shè)備

C.數(shù)據(jù)分析軟件

D.CAD設(shè)計(jì)軟件

17.以下哪些條件變化可能導(dǎo)致水輪機(jī)振動(dòng)模式改變？（）

A.水頭的變化

B.水流方向的變化

C.轉(zhuǎn)輪葉片的磨損

D.結(jié)構(gòu)材料的疲勞

18.在水輪機(jī)振動(dòng)控制中，以下哪些方法可以用來(lái)提高結(jié)構(gòu)的阻尼比？（）

A.增加阻尼材料

B.采用減震裝置

C.調(diào)整結(jié)構(gòu)的支撐方式

D.增加結(jié)構(gòu)的冗余度

19.水輪機(jī)振動(dòng)可能引起的經(jīng)濟(jì)后果包括（）

A.維護(hù)成本增加

B.發(fā)電量減少

C.設(shè)備壽命縮短

D.市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降

20.以下哪些因素會(huì)影響水輪機(jī)振動(dòng)控制策略的選擇？（）

A.振動(dòng)的頻率和振型

B.振動(dòng)的幅值和持續(xù)時(shí)間

C.結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有損傷狀況

D.經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析的基礎(chǔ)是______。

2.水輪機(jī)振動(dòng)控制中，常用的被動(dòng)控制方法包括增加阻尼器和______。

3.水輪機(jī)的固有頻率主要由其______和______決定。

4.在水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，______技術(shù)可以用來(lái)診斷葉片裂紋等局部損傷。

5.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，阻尼比表示結(jié)構(gòu)的______特性。

6.為了減小水輪機(jī)的振動(dòng)，可以采取優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)和______等措施。

7.水輪機(jī)振動(dòng)控制的目的是降低振動(dòng)幅值，減少______，提高結(jié)構(gòu)的可靠性。

8.在水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，時(shí)域分析可以提供振動(dòng)的______和______信息。

9.水輪機(jī)振動(dòng)的主要危害之一是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)______。

10.選擇合適的水輪機(jī)振動(dòng)控制策略時(shí)，需要考慮振動(dòng)的______和______等因素。

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析主要關(guān)注靜態(tài)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。（）

2.增加水輪機(jī)的質(zhì)量可以降低其固有頻率。（）

3.振動(dòng)傳感器是水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)中最常用的設(shè)備之一。（）

4.水輪機(jī)振動(dòng)控制中，主動(dòng)控制技術(shù)可以實(shí)時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)響應(yīng)。（）

5.水輪機(jī)振動(dòng)的主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。（）

6.在水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，頻域分析只能提供頻率域的信息。（）

7.增加阻尼器是水輪機(jī)振動(dòng)控制中最常用的被動(dòng)控制方法之一。（）

8.水輪機(jī)的振動(dòng)不會(huì)影響發(fā)電效率。（）

9.水輪機(jī)振動(dòng)控制策略的選擇不需要考慮經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性。（）

10.水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析中，模態(tài)分析可以幫助識(shí)別結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述水輪機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析的主要步驟和目的。

2.描述水輪機(jī)振動(dòng)控制中主動(dòng)控制與被動(dòng)控制的主要區(qū)別，并給出一個(gè)主動(dòng)控制的實(shí)例。

3.論述在水輪機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，如何利用聲發(fā)射技術(shù)診斷結(jié)構(gòu)損傷，并說(shuō)明該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性。

4.結(jié)合實(shí)際工程案例，分析水輪機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的振動(dòng)控制措施。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.B

2.A

3.C

4.A

5.B

6.D

7.C

8.C

9.A

10.B

11.D

12.B

13.C

14.B

15.C

16.D

17.A

18.C

19.D

20.D

二、多選題

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABC

6.ABCD

7.ABCD

8.ABC

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.BC

13.ABCD

14.ABC

15.ABCD

16.ABC

17.ABCD

18.ABC

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.模態(tài)分析

2.改善軸承支撐

3.質(zhì)量、剛度

4.聲發(fā)射技術(shù)

5.阻尼

6.改善軸承支撐

7.噪音

8.時(shí)間歷程、頻率成分

9.疲勞損傷

10.頻率和振型

四、判斷題

1.×

2.√

3.√

4.√

5.×

6.√

7.√

8.×

9.×

10.√

五、主觀題（參考）