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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
kmδst​ = 0.5 mm無負荷

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。

δst = 0.5 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.やさしい
kmδst​ = 4 mm無負荷

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。

δst = 4 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
3.ふつう
k = 25 kN/mζ = 0.7m = 200 kg

ばね定数 25 kN/m のばねにつながれた 200 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 = 200 kgk = 25 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
4.ふつう
k = 20 kN/mζ = 0.7m = 50 kg

ばね定数 20 kN/m のばねにつながれた 50 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 = 50 kgk = 20 kN/mζ = 0.7
fd = Hz
5.むずかしい
k1​ = 15k2​ = 20m = 10 kg

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 = 15 kN/m、下のばねは k₂ = 20 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 = 10 kgk1 = 15 kN/mk2 = 20 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
k1​ = 80k2​ = 100m = 10 kg

10 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 80 kN/m、k₂ = 100 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 = 10 kgk1 = 80 kN/mk2 = 100 kN/m
keq = kN/m

解答

  1. 1. fn = 22.29 Hz
  2. 2. fn = 7.882 Hz
  3. 3. fd = 1.271 Hz
  4. 4. fd = 2.273 Hz
  5. 5. fn = 4.66 Hz
  6. 6. keq = 180 kN/m

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。