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。

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1.やさしい
kmδst​ = 15 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 15 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 = 15 mmg = 9.81 m/s²
fn = Hz
2.やさしい
kmδst​ = 12 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 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
tx25 mm5 周期3.8 mm

減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 25 mm の 5 周期後に 3.8 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 25 mmx5 = 3.8 mmn = 5
ζ =
4.ふつう
tx20 mm2 周期15.6 mm

減衰のある質量–ばね系の自由振動試験で、変位のピーク 20 mm の 2 周期後に 15.6 mm のピークが現れた。 減衰比 ζ を求めよ。

x0 = 20 mmx2 = 15.6 mmn = 2
ζ =
5.むずかしい
k1​ = 20k2​ = 10m = 40 kg

40 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 20 kN/m、k₂ = 10 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 = 40 kgk1 = 20 kN/mk2 = 10 kN/m
keq = kN/m
6.むずかしい
k1​ = 12k2​ = 50m = 25 kg

25 kg の質量が、横に並べた(並列の)2 本のばね k₁ = 12 kN/m、k₂ = 50 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 = 25 kgk1 = 12 kN/mk2 = 50 kN/m
fn = Hz

解答

  1. 1. fn = 4.07 Hz
  2. 2. fn = 4.551 Hz
  3. 3. ζ = 0.05986
  4. 4. ζ = 0.01977
  5. 5. keq = 30 kN/m
  6. 6. fn = 7.926 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。