ある機械がばね支持の上に置かれており、ばねはその重さで 0.5 mm 縮む。減衰のない 1 自由度系とみなし、g = 9.81 m/s² とする。上下振動の固有振動数 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
δst = 0.5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.やさしい
ある機械がばね支持の上に置かれており、ばねはその重さで 1 mm 縮む。減衰のない 1 自由度系とみなし、g = 9.81 m/s² とする。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。
δst = 1 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.ふつう
ばね定数 20 kN/m のばねにつながれた 10 kg の質量に、減衰比 0.35 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 = 10 kgk = 20 kN/mζ = 0.35
fd = Hz
4.ふつう
ばね定数 12 kN/m のばねにつながれた 100 kg の質量に、減衰比 0.7 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 = 100 kgk = 12 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
5.むずかしい
25 kg の質量がばね k₃ = 10 kN/m につり下げられている。k₃ の上端は剛体の棒に取り付けられ、その棒は横に並べた 2 本のばね k₁ = 15 kN/m と k₂ = 25 kN/m からつり下げられている。棒は水平を保つ。 減衰とばね・棒の質量は無視する。上下振動の固有振動数 fn を Hz で求めよ。
m = 25 kgk1 = 15 kN/mk2 = 25 kN/mk3 = 10 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
40 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 10 kN/m、k₂ = 40 kN/m につり下げられている。質量は水平を保つ。 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 = 40 kgk1 = 10 kN/mk2 = 40 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. fn = 22.29 Hz
- 2. fn = 15.76 Hz
- 3. fd = 6.667 Hz
- 4. fd = 1.245 Hz
- 5. fn = 2.847 Hz
- 6. fn = 5.627 Hz
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