25 kg の質量が、ばね定数 8 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。
解答つき機械振動ワークシート
1.やさしい
m = 25 kgk = 8 kN/m
ωn = rad/s
2.やさしい
200 kg の質量が、ばね定数 25 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 = 200 kgk = 25 kN/m
fn = Hz
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 40 mm の 2 周期後に 18.8 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。
x0 = 40 mmx2 = 18.8 mmn = 2
ζ =
4.ふつう
ばね定数 80 kN/m のばねにつながれた 150 kg の質量に、減衰比 0.6 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 = 150 kgk = 80 kN/mζ = 0.6
fd = Hz
5.むずかしい
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 = 80 kN/m、下のばねは k₂ = 30 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 = 80 kN/mk2 = 30 kN/m
fn = Hz
6.むずかしい
100 kg の質量がばね k₃ = 25 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 = 30 kN/m と k₂ = 50 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 = 100 kgk1 = 30 kN/mk2 = 50 kN/mk3 = 25 kN/m
fn = Hz
解答
- 1. ωn = 17.89 rad/s
- 2. fn = 1.779 Hz
- 3. ζ = 0.05997
- 4. fd = 2.94 Hz
- 5. fn = 4.702 Hz
- 6. fn = 2.197 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。