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 4 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 = 4 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 12 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 = 12 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.ふつう
ばね定数 100 kN/m のばねにつながれた 80 kg の質量に、減衰比 0.3 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 = 80 kgk = 100 kN/mζ = 0.3
fd = Hz
4.ふつう
40 kg の質量が、ばね定数 15 kN/m のばねと、減衰係数 770 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 = 40 kgk = 15 kN/mc = 770 N·s/m
ζ =
5.むずかしい
100 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 = 60 kN/m、下のばねは k₂ = 100 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 = 100 kgk1 = 60 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
100 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 = 12 kN/m、下のばねは k₂ = 100 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 = 100 kgk1 = 12 kN/mk2 = 100 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. fn = 7.882 Hz
- 2. fn = 4.551 Hz
- 3. fd = 5.368 Hz
- 4. ζ = 0.497
- 5. fn = 3.082 Hz
- 6. fn = 1.647 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。