12 kg の質量が、ばね定数 40 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。
解答つき機械振動ワークシート
1.やさしい
m = 12 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
40 kg の質量が、ばね定数 150 kN/m のばねにつり下げられている。減衰は無視する。 固有振動数 fn を Hz で求めよ。
m = 40 kgk = 150 kN/m
fn = Hz
3.ふつう
50 kg の質量が、ばね定数 15 kN/m のばねと、減衰係数 140 N·s/m の粘性ダンパで支えられている。減衰比 ζ を求めよ。
m = 50 kgk = 15 kN/mc = 140 N·s/m
ζ =
4.ふつう
ばね定数 200 kN/m のばねにつながれた 50 kg の質量に、減衰比 0.4 となる粘性ダンパがついている。自由振動の減衰固有振動数 fd を Hz で求めよ。
m = 50 kgk = 200 kN/mζ = 0.4
fd = Hz
5.むずかしい
25 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 20 kN/m、k₂ = 20 kN/m につり下げられている。質量は水平を保つ。 ばね系の等価ばね定数 keq を kN/m で求めよ。
m = 25 kgk1 = 20 kN/mk2 = 20 kN/m
keq = kN/m
6.むずかしい
25 kg の質量が、縦につないだ(直列の)2 本のばねにつり下げられている:上のばねは k₁ = 100 kN/m、下のばねは k₂ = 12 kN/m である。 減衰とばねの質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。
m = 25 kgk1 = 100 kN/mk2 = 12 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. fn = 9.189 Hz
- 2. fn = 9.746 Hz
- 3. ζ = 0.08083
- 4. fd = 9.225 Hz
- 5. keq = 40 kN/m
- 6. fn = 3.295 Hz
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。