起重機結構動態特性分析與應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結構動態特性，評估考生對起重機動力學原理、結構分析及工程應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.起重機中，將重物提升至預定高度的功能部件是：（）

A.鋼絲繩

B.起重機臂

C.起重機基礎

D.驅動裝置

2.起重機結構設計中，用于承受重載的部件稱為：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運動件

3.起重機動力學分析中，描述物體運動快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力

4.起重機中，用于傳遞動力的部件是：（）

A.電動機

B.變速器

C.傳動帶

D.齒輪

5.起重機設計中，保證結構安全性的原則是：（）

A.強度原則

B.穩定原則

C.簡便原則

D.節能原則

6.起重機中，使起重機臂能夠回轉的部件是：（）

A.回轉支承

B.回轉驅動裝置

C.回轉梁

D.回轉基礎

7.起重機結構分析中，考慮結構自重的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.自重載荷

8.起重機設計中，用于防止起重機臂彎曲的部件是：（）

A.腹板

B.背板

C.橫梁

D.立柱

9.起重機動力學分析中，描述物體運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.起重機中，用于傳遞動力至起重機臂的部件是：（）

A.傳動帶

B.齒輪

C.電纜

D.液壓油管

11.起重機設計中，保證起重機臂穩定性的原則是：（）

A.強度原則

B.穩定原則

C.耐久性原則

D.考慮環境因素原則

12.起重機結構分析中，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.起重機中，用于改變起重機臂長度的部件是：（）

A.延長桿

B.縮短桿

C.調節器

D.支撐桿

14.起重機動力學分析中，描述物體旋轉運動快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

15.起重機設計中，用于承受重載的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運動件

16.起重機結構分析中，考慮材料非線性效應的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.非線性載荷

17.起重機中，用于防止起重機臂傾覆的部件是：（）

A.支撐桿

B.支座

C.回轉支承

D.驅動裝置

18.起重機動力學分析中，描述物體沿直線路徑運動的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

19.起重機設計中，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.運動件

20.起重機結構分析中，考慮載荷組合效應的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.載荷組合

21.起重機中，用于使起重機臂能夠伸縮的部件是：（）

A.伸縮桿

B.伸縮驅動裝置

C.伸縮梁

D.伸縮基礎

22.起重機動力學分析中，描述物體旋轉角度變化的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

23.起重機設計中，用于承受風載的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運動件

24.起重機結構分析中，考慮疲勞效應的載荷類型是：（）

A.荷重

B.振動載荷

C.溫度載荷

D.疲勞載荷

25.起重機中，用于使起重機臂能夠變幅的部件是：（）

A.變幅桿

B.變幅驅動裝置

C.變幅梁

D.變幅基礎

26.起重機動力學分析中，描述物體直線運動快慢的物理量是：（）

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.力矩

27.起重機設計中，用于承受載荷的部件是：（）

A.受力件

B.支承件

C.連接件

D.運動件

28.起重機結構分析中，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.起重機中，用于使起重機臂能夠旋轉的部件是：（）

A.旋轉桿

B.旋轉驅動裝置

C.旋轉梁

D.旋轉基礎

30.起重機動力學分析中，描述物體運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.起重機結構設計時應考慮的因素包括：（）

A.荷載條件

B.工作環境

C.材料性能

D.經濟成本

2.起重機動力學分析中，影響結構動態特性的因素有：（）

A.結構質量

B.支承條件

C.阻尼系數

D.外部激勵

3.起重機設計中，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.起重機結構分析中，常用的力學模型包括：（）

A.桿件模型

B.板殼模型

C.軸對稱模型

D.非線性模型

5.起重機動力學分析中，常用的求解方法有：（）

A.振動方程法

B.能量法

C.瞬態分析法

D.線性化法

6.起重機設計中，提高結構剛度的措施包括：（）

A.增加截面尺寸

B.改善材料性能

C.采用焊接連接

D.增加支撐數量

7.起重機結構分析中，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.起重機動力學分析中，影響結構振動頻率的因素有：（）

A.結構質量

B.彈性模量

C.慣性矩

D.阻尼比

9.起重機設計中，常用的傳動系統有：（）

A.皮帶傳動

B.齒輪傳動

C.聯軸器傳動

D.液壓傳動

10.起重機結構分析中，考慮溫度影響的載荷類型有：（）

A.熱膨脹載荷

B.熱應力載荷

C.熱變形載荷

D.熱振動載荷

11.起重機動力學分析中，常用的時域分析方法有：（）

A.指數衰減法

B.線性時不變系統法

C.傅里葉變換法

D.拉普拉斯變換法

12.起重機設計中，提高結構疲勞強度的措施包括：（）

A.優化截面形狀

B.采用高強鋼

C.減少應力集中

D.增加涂層厚度

13.起重機結構分析中，常用的應力分析模型有：（）

A.均布載荷模型

B.集中載荷模型

C.線性應力模型

D.非線性應力模型

14.起重機動力學分析中，影響結構響應的因素有：（）

A.結構剛度

B.阻尼系數

C.激勵頻率

D.激勵幅度

15.起重機設計中，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.優化結構設計

16.起重機結構分析中，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.起重機動力學分析中，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.頻率響應函數法

18.起重機設計中，提高結構耐久性的措施包括：（）

A.采用耐腐蝕材料

B.優化結構設計

C.加強維護保養

D.定期檢查維修

19.起重機結構分析中，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.起重機動力學分析中，影響結構穩定性的因素有：（）

A.結構剛度

B.阻尼系數

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.起重機結構動態特性分析中，描述結構在載荷作用下的變形響應的物理量是______。

2.起重機設計中，保證結構安全性的基本原則是______和______。

3.起重機動力學分析中，描述物體在單位時間內移動的距離的物理量是______。

4.起重機結構分析中，用于承受重載的部件通常稱為______。

5.起重機中，用于傳遞動力的部件稱為______。

6.起重機動力學分析中，描述物體運動方向改變的物理量是______。

7.起重機設計中，用于防止起重機臂傾覆的部件稱為______。

8.起重機結構分析中，考慮結構自重的載荷類型是______。

9.起重機中，使起重機臂能夠回轉的部件稱為______。

10.起重機動力學分析中，描述物體運動快慢的物理量是______。

11.起重機設計中，保證起重機臂穩定性的原則是______。

12.起重機結構分析中，考慮載荷組合效應的載荷類型是______。

13.起重機中，用于改變起重機臂長度的部件稱為______。

14.起重機動力學分析中，描述物體旋轉運動快慢的物理量是______。

15.起重機設計中，用于承受風載的部件通常稱為______。

16.起重機結構分析中，考慮材料非線性效應的載荷類型是______。

17.起重機中，用于使起重機臂能夠伸縮的部件稱為______。

18.起重機動力學分析中，描述物體直線運動快慢的物理量是______。

19.起重機設計中，用于連接不同部件的部件稱為______。

20.起重機結構分析中，考慮地震作用的載荷類型是______。

21.起重機中，用于使起重機臂能夠變幅的部件稱為______。

22.起重機動力學分析中，描述物體沿直線路徑運動的物理量是______。

23.起重機設計中，用于承受載荷的部件通常稱為______。

24.起重機結構分析中，考慮溫度影響的載荷類型是______。

25.起重機動力學分析中，描述物體運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.起重機結構設計中，結構的自重可以忽略不計。（）

2.起重機動力學分析中，阻尼比越大，結構的振動越劇烈。（）

3.起重機設計中，提高結構剛度的措施可以降低結構的振動頻率。（）

4.起重機結構分析中，集中載荷比均布載荷更容易引起結構的應力集中。（）

5.起重機中，鋼絲繩的彈性模量對其承載能力沒有影響。（）

6.起重機動力學分析中，結構的質量分布對其動態響應沒有影響。（）

7.起重機設計中，采用焊接連接比螺栓連接更安全可靠。（）

8.起重機結構分析中，溫度變化對結構的影響可以忽略不計。（）

9.起重機中，起重機臂的長度越長，其穩定性越好。（）

10.起重機動力學分析中，外激勵的頻率越高，結構的響應幅度越大。（）

11.起重機設計中，提高結構的疲勞強度可以通過減小載荷幅度實現。（）

12.起重機結構分析中，地震載荷對結構的影響與地震烈度成正比。（）

13.起重機中，采用液壓傳動比采用齒輪傳動更節能。（）

14.起重機動力學分析中，結構的阻尼系數越大，其振動衰減越快。（）

15.起重機設計中，增加結構的支撐數量可以提高結構的穩定性。（）

16.起重機結構分析中，非線性效應對結構響應的影響可以忽略不計。（）

17.起重機中，起重機臂的截面形狀對其承載能力沒有影響。（）

18.起重機動力學分析中，結構的固有頻率與其質量分布無關。（）

19.起重機設計中，提高結構的耐久性可以通過增加涂層厚度實現。（）

20.起重機結構分析中，結構的設計壽命與其使用環境無關。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述起重機結構動態特性分析的基本步驟，并說明每一步驟的主要內容和目的。

2.分析起重機臂在受到不同類型載荷作用下的動態響應，討論如何通過優化設計來提高起重機臂的穩定性和承載能力。

3.結合實際案例，說明起重機結構動態特性分析在起重機設計和安全評估中的應用，并闡述其重要性。

4.討論起重機結構設計中的抗振措施，包括材料選擇、結構形式和連接方式等，分析這些措施對提高起重機結構動態特性的影響。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某起重機臂結構設計參數如下：起重機臂長度為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。起重機臂將承受最大額定載荷為20t，工作頻率為5Hz。請根據上述參數，進行以下分析：

（1）計算起重機臂的固有頻率；

（2）分析起重機臂在額定載荷作用下的動態響應；

（3）提出提高起重機臂穩定性和承載能力的改進措施。

2.案例題：

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

（1）起重機臂的基本結構參數；

（2）起重機臂所承受的載荷類型及大小；

（3）起重機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。

標準答案

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.強度原則，穩定性原則

3.速度

4.受力件

5.驅動裝置

6.角速度

7.支座

8.自重載荷

9.回轉支承