12 kg の質量が、ばね定数 200 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 = 200 kN/m
fn = Hz
2.やさしい
10 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。 固有角振動数 ωn を rad/s で求めよ。
m = 10 kgk = 40 kN/m
ωn = rad/s
3.ふつう
減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 15 mm の 2 周期後に 3.3 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 15 mmx2 = 3.3 mmn = 2
ζ =
4.ふつう
ばね定数 50 kN/m のばねにつながれた 8 kg の質量に、減衰比 0.45 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 = 8 kgk = 50 kN/mζ = 0.45
fd = Hz
5.むずかしい
10 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 = 50 kN/m、下のばねは k₂ = 60 kN/m である。 ばね系の等価ばね定数 keq を kN/m で求めよ。
m = 10 kgk1 = 50 kN/mk2 = 60 kN/m
keq = kN/m
6.むずかしい
50 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 = 80 kN/m、下のばねは k₂ = 25 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 = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. fn = 20.55 Hz
- 2. ωn = 63.25 rad/s
- 3. ζ = 0.1196
- 4. fd = 11.24 Hz
- 5. keq = 27.27 kN/m
- 6. fn = 3.106 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。