解答つき機械振動ワークシート

無料で印刷できる機械振動のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
k = 40 kN/mm = 12 kgx

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。

m = 12 kgk = 40 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
k = 150 kN/mm = 40 kgx

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
k = 15 kN/mc = 140 N·s/mm = 50 kg

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
k = 200 kN/mζ = 0.4m = 50 kg

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
k1​ = 20k2​ = 20m = 25 kg

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
k1​ = 100k2​ = 12m = 25 kg

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. 1. fn = 9.189 Hz
  2. 2. fn = 9.746 Hz
  3. 3. ζ = 0.08083
  4. 4. fd = 9.225 Hz
  5. 5. keq = 40 kN/m
  6. 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。